Организация и безопасность транспортного процесса

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет» Политехнический институт Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство» «ОРГАНИЗАЦИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА» Конспект лекций Направление подготовки: 190700 Технология транспортных процессов Профиль подготовки: Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте; Организация и безопасность движения Квалификация выпускника: бакалавр Форма обучения: очная, очно-заочная, заочная Тула 2014 г. Содержание ЛЕКЦИЯ 1. Тема 1. Факторы, влияющие на безопасность движения. Автомобиль, водитель, пешеходы, дорога ................................................................................................ 3 ЛЕКЦИЯ 2. Тема 1. Факторы, влияющие на безопасность движения. Автомобиль, водитель, пешеходы, дорога (продолжение) ...................................................................... 8 ЛЕКЦИЯ 3. Тема 2. Характеристики дорожного движения ............................................ 20 ЛЕКЦИЯ 3. Тема 1. Характеристики дорожного движения (продолж.) ......................... 29 ЛЕКЦИЯ 5. Тема 3. Дорожные условия и безопасность движения................................. 35 ЛЕКЦИЯ 6. ТЕМА 3. Дорожные условия и безопасность движения (продолжение)..... 40 ЛЕКЦИЯ 7. ТЕМА 3. Дорожные условия и безопасность движения (продолжение)..... 45 ЛЕКЦИЯ 8. Тема 4. Классификация и анализ дорожно-транспортных происшествий .. 51 ЛЕКЦИЯ 9. Тема 4. Классификация и анализ дорожно-транспортных происшествий (продолжение) .................................................................................................................... 59 ЛЕКЦИЯ 10. Тема 4. Классификация и анализ дорожно-транспортных происшествий (продолжение) .................................................................................................................... 65 ЛЕКЦИЯ 11. Тема 5. Психофизиологические основы деятельности и подготовки водителя ............................................................................................................................. 72 ЛЕКЦИЯ 12. Тема 6. Безопасность транспортных средств, ее роль в решении проблемы обеспечения безопасности дорожного движения ............................................................. 78 ЛЕКЦИЯ 13. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности ........................................................................................... 84 ЛЕКЦИЯ 14. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности (продолжение) ................................................................. 90 ЛЕКЦИЯ 15. Тема 8. Управляемость автомобиля............................................................ 96 ЛЕКЦИЯ 16. Тема 9. Роль организационных мероприятий в повышении безопасности движения .......................................................................................................................... 103 ЛЕКЦИЯ 17. Тема 9. Роль организационных мероприятий в повышении безопасности движения (продолжение) ................................................................................................. 113 Библиографический список ....................................... Ошибка! Закладка не определена. 2 ЛЕКЦИЯ 1. Тема 1. Факторы, влияющие на безопасность движения. Автомобиль, водитель, пешеходы, дорога План 1. Введение. Система ВАДС 2. Факторы, связанные с транспортным средством 3. Размеры и масса транспортного средства 4. Мощность двигателя и скоростные характеристики 5. Техническое состояние и оборудование транспортных средств 1. Введение. Система ВАДС Сфера ОБДД представляет собой сложную многоотраслевую совокупность функциональных элементов дорожно-транспортного комплекса (ДТК), состоящую из субъектов транспортной, дорожной, образовательной, медицинской и иной деятельности, формирующих и управляющих подсистемой дорожного движения. К объектам ОБДД относятся транспортные средства; участники дорожного движения; дороги и придорожные устройства и оборудование; технические средства; специалисты по организации и управлению дорожным движением и т.д. На БДД оказывает влияние множество факторов как объективных (конструктивные параметры и состояние дороги, интенсивность движения транспортных средств и пешеходов, обустройство дорог сооружениями и средствами регулирования, время года, суток), так и субъективных (состояние водителей и пешеходов, нарушение ими установленных правил). Таким образом, на дорогах существует сложная динамическая система, включающая в себя совокупность элементов «человек», «автомобиль», «дорога», функционирующих в определенной «среде». Эти элементы единой дорожно-транспортной системы находятся в отношениях и связях друг с другом и образуют определенную целостность. С точки зрения БДД для системного изучения интерес представляют как сами факторы риска ДТП, так и их сочетания:  человек—автомобиль;  автомобиль—дорога;  дорога — человек. На рис. 1 представлена роль разных факторов как причин ДТП: в 57 % случаев главная причина ДТП — ошибка человека; в 27 % случаев причиной ДТП является проблема взаимодействия человека и дороги; в 6 % случаев причиной ДТП является проблема взаимодействия человека и автомобиля; в 3 % случаев причиной ДТП является проблема сложного взаимодействия человека, автомобиля и дороги. Для планирования мероприятий по снижению влияния факторов аварийности необходим прежде всего их детальный анализ. 3 Рис.1. Роль факторов риска и их сочетаний в возникновении ДТП Степень изученности влияния сочетаний факторов риска ДТП в настоящее время и результаты мировых исследований приведены в табл. 1. Таблица 1. Сочетание факторов риска (удельный вес в содействии возникновению ДТП) Отрасль-руководитель исследований Степень изученности Человекавтомобиль 6% Автомобилестроительная Активные исследования с высокой степенью изученности Человек-дорога 1% Автомобилестроительная, дорожная То же Дорога-человек 27% Дорожная с привлечением специалистов других отраслей, например психологов Стадия сбора информации и теоретических обоснований Результат Стандарты безопасности, правила и руководства по технической эксплуатации транспортных средств Стандарты безопасности, ПДД, нормы дорожного проектирования Отсутствие норм и стандартов Все разнообразие мер, применимых в качестве основных инструментов для повышения БДД, можно подразделить по основным факторам риска ДТП на три группы:  для повышения безопасности поведения участников дорожного движения (фактор «человек») — предназначены для проведения мероприятий в рамках воспитательной, образовательной, законотворческой, политической, общественной деятельности, нацеленной на формирование безопасной модели поведения участников дорожного движения, посредством воспитания желательного и корректировки нежелательного поведения, а также для деятельности дорожных организаций в рамках аудита безопасности;  повышения безопасности транспортных средств (фактор «автомобиль») — предназначены для проведения мероприятий в рам4 ках деятельности, направленной на повышение надежности и безопасности как самих транспортных средств, так и их эксплуатации;  • повышения безопасности дорожной инфраструктуры (фактор «дорога») — предназначены для проведения мероприятий в рамках деятельности, связанной с планированием, проектированием, строительством, содержанием и эксплуатацией как отдельных объектов улично-дорожной инфраструктуры, так и целых сетей. Следует отметить, что среди приведенных инструментов, реализуемых через различные мероприятия, нет единственного и радикального средства для повышения БДД. Высокий уровень БДД обеспечивается посредством: сотрудничества и единства цели для всех институтов, служб и организаций, имеющих отношение к проблеме ДТП, определения курса для инициатив в разных секторах бизнеса (кино, мода, реклама, музыка, литература, проектирование и т.д.) в качестве поддержки деятельности по повышению БДД; проведения последующего мониторинга для анализа результативности мероприятий и использования приобретенного опыта при планировании последующей деятельности; оптимизации решения главной задачи любой транспортно-дорожной сети — обеспечения транспортных операций с минимальными затратами для общества и безопасностью выполнения этих операций. 2. Факторы, связанные с транспортным средством К факторам, связанным с транспортным средством и определяющим потенциальный риск ДТП и его тяжесть, можно отнести выбор способа передвижения; размеры и массу транспортного средства; мощность двигателя и скоростные характеристики транспортного средства; техническое состояние и обустройство транспортного средства. Выбирая способ передвижения, участник дорожного движения делает выбор между степенями потенциального риска ДТП. На рис. 2 представлен риск ранения при разных способах передвижения — число ранений на 1 млн чел.-км. Самый высокий риск ранения при езде на мотоцикле, самый низкий — для пользующихся автобусом. У пешеходов и велосипедистов риск ранения также является относительно высоким. Представленные показатели риска построены на основе данных о ДТП с участием транспортного средства и являются аналогичными для многих стран. Цифры относятся и к водителям, и к пассажирам, пользующимся разными способами передвижения. Таким образом, разные способы передвижения или группы участников дорожного движения можно разделить на две группы. К первой группе, имеющей высокий риск ранения и тяжесть последствий ДТП, относятся пешеходы, велосипедисты и люди, передвигающиеся на мопеде или мото5 цикле, ко второй — водители и пассажиры водителей, пользующиеся общественным транспортом. Важной причиной этого является то, что пешеходы, велосипедисты, мотоциклисты не имеют такой защиты от ранений, как водители. Рис. 2. Средний риск ранения в ДТП при разных способах передвижения 3. Размеры и масса транспортного средства В случае ДТП водитель и пассажиры автомобиля оказываются более защищенными, чем, например, мотоциклист. Находясь в большом автомобиле, водитель и пассажиры защищены лучше, чем в маленьком. Согласно исследованиям риск гибели в ДТП уменьшается примерно в 2 раза на каждые 800 кг дополнительной массы автомобиля. При массе автомобиля 2 400 кг относительный риск гибели в ДТП равен 1, при 1 600 кг — 2, при 800 кг — 4. Размер автомобиля определяет степень безопасности водителя и пассажиров при любом столкновении (с движущимся автомобилем или с неподвижным объектом). Чем больше автомобиль, тем длиннее передние и задние зоны его конструкции, тем более защищен его каркас безопасности от повреждений, тем меньше ударные усилия и тяжесть последствий ДТП для пассажиров внутри салона. 4. Мощность двигателя и скоростные характеристики Этот фактор тесно связан с другими факторами риска, например вес и размер автомобиля, личные качества водителя, пробег автомобиля и т.д. Однако некоторые исследования свидетельствуют, что автомобили с двигателями высокой мощности имеют риск ДТП на 15...20% выше по сравнению с автомобилями с двигателями обычной мощности при одинаковом весе автомобиля, т.е. риск ДТП повышается с увеличением мощности двигателя. Можно объяснить эту закономерность тем, что наличие высоких характеристик провоцирует водителя использовать полные возможности автомобиля и демонстрировать его качества окружающим. 5. Техническое состояние и оборудование транспортных средств Мировые исследования подтверждают, что наличие обязательной сертификации и технического контроля при регистрации автомобиля в сочетании с периодическим техническим осмотром влияет на БДД и это влия6 ние определяет требования, предъявляемые к автомобилям, которые в свою очередь постоянно ужесточаются. Проведенные в США исследования показали, что риск ДТП для грузовиков с техническими неисправностями возрастает на 60...70% по сравнению с грузовиками в нормальном техническом состоянии. Также результаты американских исследований подтверждают, что ужесточение требований по техническому состоянию автомобилей, а также по конструктивной безопасности позволяет сократить число погибших в ДТП на 30 %. 7 ЛЕКЦИЯ 2. Тема 1. Факторы, влияющие на безопасность движения. Автомобиль, водитель, пешеходы, дорога (продолжение) План 6. Факторы, связанные с человеком 7. Факторы, связанные с дорогой 8. Геометрические параметры дороги 9. Пересечения и примыкания 10. Состояние дорожного покрытия 6. Факторы, связанные с человеком Водитель должен быть постоянно готов к действиям в неожиданно меняющейся дорожной обстановке, что обеспечивается устойчивостью его психофизиологического состояния и интенсивностью внимания. К важным профессиональным качествам водителя следует отнести способность прогнозировать дорожную обстановку и одновременно с этим следить за дорожными знаками, светофорами, дорожной разметкой, изменением дорог в плане и профиле и т.д. Рассмотрим факторы, участвующие в формировании модели поведения человека за рулем автомобиля, и их влияние на риск ДТП. К таким факторам относятся возраст, пол и опыт вождения, информированность, опасные состояния. Мировая статистика свидетельствует, что риск ДТП максимален в случае управления автомобилем молодыми (до 25 лет) и пожилыми (старше 65 лет) водителями. При этом среди молодых водителей и водителей среднего возраста риск ДТП для мужчин значительно выше, чем для женщин, а среди водителей старшего возраста преобладает противоположная тенденция — риск ДТП для женщин старшего возраста выше, чем для мужчин этой же возрастной группы. Анализ показал, что женщины более осторожны и точнее выполняют ПДД, поэтому реже создают опасные ситуации. Мужчины проявляют большую способность справляться с опасными ситуациями, но часто попадают в ДТП из-за чрезмерной самоуверенности и переоценки своих возможностей. Женщины, в свою очередь, попадают в ДТП из-за излишней осторожности, нерешительности и недооценки своих возможностей. Относительно большая доля ДТП, приходящаяся на молодых водителей мужского пола, выявляет в основном проблему, обусловленную поведением, а для людей пожилого возраста — обусловленную физиологией, хотя опыт водителя старшего возраста способен компенсировать снижение его физических возможностей. Распределение числа ДТП по возрасту водителей, выявленное в ряде скандинавских исследований, данные которых сопоставимы с данными других европейских стран, представлено в табл. 2. 8 Таблица 2 Влияние возраста водителя на число ДТП Примечание. Средний показатель для всех возрастных групп равен 1. Мировой опыт показывает, что ДТП возникают прежде всего от недостатка опыта вождения. Периодом повышенного риска ДТП является первый год вождения, хотя фактор возраста также оказывает влияние. Риск ДТП максимален, когда за рулем находится молодой мужчина с опытом первого года вождения. Однако при стаже водителя 5 лет (± 2 года) обнаруживается второй пик риска ДТП. Если ДТП первого года обусловлены преимущественно недостатком опыта, увеличение риска ДТП на пятом году имеет психологическую природу. К этому времени водитель приобретает устойчивые профессиональные навыки, что ведет к профессиональному автоматизму, действиям по привычной схеме, снижению внимания, недооценке серьезности возникающих не стандартных ситуаций и, как следствие, неполной реализации своих возможностей при их разрешении. Большое влияние оказывает информированность водителей об общей статистике ДТП, периодах времени и участках улично-дорожной сети с повышенным риском ДТП для данного района. В категории опасных состояний особое место занимает алкогольное опьянение водителя. Употребление алкоголя влияет на организм человека двойственно, ухудшая как психологические, так и соматические (телесные) функции, причем оба воздействия усиливают друг друга. В результате ослабляется общая реакция человека на происходящее вокруг, снижается его способность адаптироваться к условиям окружающей среды. Мировой опыт показывает, что большинство ДТП, связанных с алкогольным опьянением водителей, возникает при принятии небольших доз алкоголя. Это объясняется тем, что, когда человек выпивает значительное количество алкоголя, он чувствует состояние опьянения. Если в таком состоянии человек решается сесть за руль, он старается ехать как можно осмотрительнее, чтобы скомпенсировать снижение своих физиологических функций. Но, если человек выпивает небольшую дозу, он, как правило, не ощущает опьянения, поскольку такая доза алкоголя тонизирует организм, человек ощущает подъем сил, не замечая одновременного снижения своих физиологических показателей. В результате он начинает неадекватно оценивать свои возможности и склонен недооценивать сложность и опасность ситуаций. Статистика подтверждает, что именно слабое алкогольное опьянение, незаметно снижающее физиологические функции человека, является наиболее опасным. К опасным состояниям также относятся утомление и усталость, являющиеся разными понятиями. Утомление как комплекс физиологических сдвигов в организме человека, вызванных тяжелым или длительным тру9 дом, представляет собой конфликт между требованиями работы и физиологическим снижением работоспособности. По статистике, в течение двух сверхурочных часов работы аварийность и травматизм на производстве возрастают в 2,5 раза. Для ликвидации утомления необходим длительный отдых и сон. Также доказано, что риск ДТП появляется уже с появлением усталости, под которой подразумевается состояние, наступающее при монотонной, неинтересной работе, когда физиологическое снижение работоспособности еще не наступило. В последние десятилетия с увеличением дальности поездок и скоростей движения появилась новая категория опасного состояния водителя — монотония — психическое состояние, вызванное либо информационными перегрузками (многократным повторением одних и тех же движений и поступлением большого числа одинаковых сигналов в одни и те же нервные центры), либо информационной недостаточностью (однообразием восприятия, когда организм находится в условиях мало изменяющейся среды, например при длительном пребывании за рулем на протяженных прямых участках ровной дороги в условиях однообразной, неинтересной местности). Монотония является следствием нарушения психической саморегуляции водителя и выражается состоянием усталости, «дорожного гипноза», заторможенности, сонливости. Для преодоления такого состояния водитель волевым усилием старается «стряхнуть» его с себя, поддерживая необходимый уровень бодрствования. В отличие от утомления, для устранения которого требуется относительно длительный отдых, монотония может быстро пройти при смене условий. Однако, если человек на протяжении длительного времени периодически переживает монотонию, происходит ее «накопление» и даже короткая монотонная поездка быстро приводит человека в заторможенное состояние. Чтобы психика человека пришла в норму после многократных переживаний монотонии, потребуется уже достаточно продолжительный отдых или даже лечение. Результаты исследований, представленные в табл. 3, показывают, что вождение в течение продолжительного времени без перерыва снижает показатели внимания водителя, увеличивает время реакции и, как следствие, влияет на риск аварийности: риск ДТП растет по мере увеличения количества часов непрерывной работы за рулем. На основании результатов таких исследований устанавливают регламенты рабочего времени и времени отдыха водителя по максимальной продолжительности работы без перерыва и максимальной ежедневной продолжительности вождения. В табл. 4 приведены результаты таких расчетов для водителей грузовых автомобилей. Исследования подтверждают, что вождение без соблюдения регламентированного перерыва после 4,5 ч работы и максимальной продолжительности суточной работы за рулем 9 ч приводит к увеличению риска ДТП. Риск увеличивается в большей степени для ДТП с пострадавшими, 10 чем для ДТП без указания степени тяжести. Превышение максимальной продолжительности суточной работы водителя приводит к большему увеличению риска ДТП, чем вождение без перерывов. Также на риск ДТП влияет продолжительность перерывов между работой, в большей степени это касается продолжительности суточного отдыха и недельного рабочего времени водителей. Таблица 3 Влияние непрерывной продолжительности работы водителя на риск ДТП Таблица 4 Влияние нарушения регламентированного режима работы и отдыха на аварийность (для водителей грузовых автомобилей) * Приняты во внимание все ДТП. Влияние продолжительности суточного отдыха водителей на риск ДТП можно рассмотреть на примере исследований грузовых перевозок (табл. 5). По нормативам наименьшее допустимое время отдыха составляет 11ч. Относительный риск ДТП, когда водитель отдыхает менее 11 ч/сут, составляет 1,17 (пределы колебания результатов 0,95 — 1,4). Таблица 5 Влияние продолжительности суточного отдыха водителей на риск ДТП 11 Влияние прерываний суточного отдыха на риск ДТП можно проиллюстрировать на основе американских исследований. В США водители междугородних маршрутов отдыхают в автомобиле. Кабина водителя автопоезда нередко оснащена небольшой «спальней». Было исследовано влияние прерывистого суточного отдыха таких водителей (например, перерывы в вождении 2 раза по 4 ч) на риск ДТП со смертельным исходом. Было показано, что водители, которые отдыхали с перерывами, имели риск попадания в ДТП со смертельным исходом в 3,5 раза выше (пределы колебаний 2,36 — 3,94), чем водители с обычным режимом отдыха. Норвежские исследования продолжительности недельного рабочего времени водителей автобусов показали влияние на аварийность продолжительности недельного рабочего времени, количества сверхурочных часов в течение предыдущего месяца, а также фиксированного или сменного режима работы водителя. Риск ДТП выражен как число ДТП на одного водителя, чем объясняется снижение риска ДТП при больших нагрузках (табл. 6). По данным табл. 6 видно, что, если риск ДТП при продолжительности рабочей недели 30 ч принимается равным 1, для тех водителей, кто отрабатывает 30...37,5 ч в неделю, риск составляет 1,57. Следовательно, наблюдается тенденция повышенного риска аварийности при более продолжительной рабочей неделе. Таблица 6 Значение характеристик продолжительности рабочего времени водителей на риск ДТП Повышение количества сверхурочных часов работы в месяц для водителей автобусов также повышает риск аварийности. Если риск ДТП для водителей, не отрабатывающих сверхурочных часов, устанавливается равным 1, для водителей, работающих до 10 сверхурочных часов в месяц, он составляет 1,47, для тех, кто отрабатывает 20...30 сверхурочных часов в месяц, — 1,4 и для тех, кто отрабатывает более 30 сверхурочных часов в месяц, — 1,29. Согласно данным табл. 6 относительный риск ДТП у водителей, которые выполняют сменную работу, составляет 2,02 по отношению к риску 12 ДТП водителей, которые работают только в дневное время (для них относительный риск ДТП равен 1). Существует также тесная связь между риском ДТП и некоторыми хроническими заболеваниями водителей, лишь очень малое число ДТП (примерно 0,1 %) происходит при внезапном ухудшении состояния здоровья. Так, у водителей с сердечными заболеваниями степень риска ДТП на 35...40% выше, чем у водителей без этих заболеваний. Водители-диабетики обладают степенью риска ДТП на 20 % выше степени риска ДТП здорового водителя. Опасность для водителей представляют заболевания, сопровождаемые принятием лекарств успокоительного характера, например прием лекарственных средств от психических заболеваний, включая медикаменты, влияющие на центральную нервную систему, оказывающие расслабляющее действие на мышцы, опьяняющее или бодрящее действие, что удваивает риск ДТП. В табл. 7 представлена оценка степени риска ДТП, вызванных различными заболеваниями. Риск здоровых водителей принимается равным 1. По данным табл.7 видно, что, например, водители с остротой зрения ниже 0,7 обладают риском ДТП, который на 15 % выше риска ДТП водителей с показателем 0,7 и более. Сокращение активного поля зрения увеличивает риск аварийности на 40 %. Повышенная чувствительность диафрагмы и сниженное ночное видение увеличивают риск аварийности в темное время суток на 60%. Водители с ограниченным слухом попадают в ДТП более часто, чем водители с нормальным слухом, лица с ограниченными возможностями (инвалиды, люди с ампутированной конечностью), включая больных ревматизмом, имеют также повышенный риск аварийности (на 10 % выше здорового населения). Водители с низким уровнем интеллекта (в частности, с особенно низкой грамотностью) обладают на 20 % более высоким риском ДТП, чем водители с нормальным мышлением (уровень интеллекта равен 100). Злоупотребление наркотиками повышает риск аварийности в 2,7 раза. 7. Факторы, связанные с дорогой Надежностью автомобильной дороги как комплексного транспортного сооружения является способность обеспечивать безопасное расчетное движение транспортного потока со средней скоростью, близкой к оптимальной, в течение нормативного или заданного срока службы дороги при достаточных значениях других показателей. Критериями эксплуатационной надежности автомобильных дорог являются: непрерывное, безопасное, удобное движение транспортных средств; работоспособность как состояние дороги, при котором она выполняет заданные функции с параметрами, установленными требованиями техни13 ческой документации: стандартов, технических условий, строительных норм и правил, нормируемое интенсивностью движения и наибольшей расчетной скоростью; фактический по сравнению с требуемым срок службы дороги; степень резервированности по пропускной способности и прочности дорожной одежды; Таблица 7 Связь различных заболеваний и проблем здоровья водителей с риском ДТП ремонтопригодность как приспособленность сооружения к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий проведением ремонтов и технического обслуживания. К дорожным факторам, определяющим потенциальный риск ДТП, можно отнести тип дороги, ее геометрические параметры, число пересече14 ний и примыканий второстепенных дорог, обустройство перекрестков, скоростной режим транспортных средств. Согласно СНиП 2.05.02 — 85 «Автомобильные дороги» автомобильные дороги общего пользования в зависимости от их назначения, ширины проезжей части и земляного полотна, типа дорожной одежды, радиусов кривых в продольном профиле и других параметров подразделяются на пять основных категорий. В табл. 8 приведены категории дорог в зависимости от интенсивности движения и народно-хозяйственного и административного значения. Основные параметры элементов дорог и расчетные скорости движения на дорогах приведены в табл. 9, 10. Значительное число улиц и дорог не соответствует по своим параметрам существующим нормативам, что в значительной степени снижает эффективность дорожного движения и повышает риск ДТП. Таблица 8 Категории дорог в зависимости от назначения и интенсивности движения П р и м е ча н и я: 1. Расчетная интенсивность движения в физических транспортных единицах принимается в тех случаях, когда легковые автомобили будут составлять менее 30 % общего транспортного потока. 2. Категория подъездных дорог к промышленным предприятиям назначается в соответствии с расчетной интенсивностью движения. 8. Геометрические параметры дороги Ширина полосы движения и проезжей части являются важными факторами, влияющими на БДД. Например, при ширине полосы движения 3 м во время встречных разъездов безопасность обеспечивается лишь на небольшой скорости. В противном случае возможно столкновение или съезд транспортного средства на обочину. На дорогах низших категорий обочина не имеет усовершенствованного дорожного покрытия, поэтому съезд на нее может привести к боковому скольжению и опрокидыванию транспортного средства. При ширине полосы движения 3,5 м возможны безопасные интервалы между встречными транспортными средствами и между транспортными средствами и обочинами. Полоса движения шириной 3,75 м допускает встречный разъезд транспортных средств без снижения скорости, даже если она близка к предельной у обоих транспортных средств. 15 Для лучшего ориентирования водителей относительно правого края проезжей части и сохранения дорожного покрытия на новых дорогах вдоль проезжей части укладывают краевые полосы шириной до 0,75 м. Наезжать на них не разрешается, однако водитель может уверенно вести транспортное средство около самого края проезжей части. На автомагистралях с разделительной полосой краевые полосы устраивают по обеим сторонам. Таблица 9 Элементы дорог Таблица 10 Расчетная скорость движения на дорогах, км/ч На дорогах с неоднородными условиями движения (крутые повороты, уклоны, чередующиеся с прямыми участками) относительное число ДТП выше по сравнению с дорогами, обеспечивающими плавные и спокойные условия движения. Среднее соотношение между радиусами горизонтальных кривых и числом ДТП с травматизмом на 1 млн авт.-км представлено в табл. 11. 16 9. Пересечения и примыкания По статистике с увеличением числа пересечений и примыканий дорог на 1 км дороги число ДТП возрастает, поскольку возрастает вероятность неправильной оценки ситуации и возникновения ошибок водителей (табл. 12). Для пешеходов и велосипедистов по мере возрастания плотности пересечений и примыканий к главной дороге риск ДТП возрастает в большей степени, чем для остальных участников дорожного движения. Таблица 11 Зависимость числа ДТП от геометрических параметров дороги Таблица 12 Зависимость числа ДТП от числа пересечений в одном уровне Обустройство перекрестков. К основным факторам риска ДТП, связанным с обустройством перекрестков, относятся число пересекающихся дорог, доля транспортных средств, въезжающих с второстепенных дорог на главную, способ организации дорожного движения на перекрестке, скоростной режим, обустройство перекрестка и качество его содержания. В мировой практике зависимость между скоростью движения и относительным числом ДТП выглядит следующим образом (табл. 13). Таблица 13 Зависимость числа ДТП от скорости движения Примечание. «+» — увеличение; «-» — уменьшение. 17 Наблюдаемая закономерность усугубляется влиянием внешних факторов, например при неблагоприятных погодных условиях, проведении дорожных работ. 10. Состояние дорожного покрытия На скользком дорожном покрытии сразу после наступления гололеда риск возникновения ДТП возрастает. По мере адаптации водителей к сложным дорожным условиям число ДТП постепенно уменьшается, влияние неблагоприятного внешнего фактора снижается. Неровности дорожного покрытия в сочетании с неблагоприятными погодными условиями способствуют увеличению риска ДТП. Например, в северных районах, характеризующихся продолжительными и холодными зимами, существуют недостаточные условия видимости и сцепные качества дорожных покрытий. Наличие снега и льда увеличивает тормозной путь и опасность потери контроля над управлением транспортными средствами. Снежные заносы вдоль дороги снижают видимость и уменьшают используемую ширину проезжей части дороги. Низкий коэффициент сцепления приводит к увеличению тормозного пути. Влияние состояния дорожного покрытия на относительный уровень аварийности представлено в табл. 14. Перегруженность дороги транспортными средствами. Движение в насыщенном транспортном потоке характеризуется повышенной нагрузкой на психику водителей, поскольку движение в таких условиях требует от водителя быстрой реакции, напряженного внимания, прогнозирования действий других водителей, а также ограничивает возможности для маневра. Возрастает число ошибок участников дорожного движения, конфликтных ситуаций, что приводит к увеличению числа ДТП (табл. 15). Проведение дорожно-ремонтных работ. Наличие на дороге участков, где проводят дорожно-ремонтные работы, создает препятствие для плавного движения транспортного потока, ограничивает пропускную способность дороги. На таком участке может возникать перегруженность дороги, чтоприводит к увеличению риска ДТП. Дорожные работы выступают как фактор неожиданности для водителя, особенно это опасно на участке, которым водитель привычно пользуется ежедневно. Таблица 14 Влияние состояния дорожного покрытия на относительный уровень аварийности 18 Таблица 15 Влияние уровня перегруженности на относительный уровень аварийности Для предотвращения негативных последствий проведения дорожноремонтных работ рекомендуется: использование средств сигнализации для привлечения внимания водителей, особенно в темное время суток; информирование о проведении на дороге дорожных работ через средства массовой информации и сообщение об альтернативных маршрутах движения для разгрузки участка с ограниченной пропускной способностью; использование эффекта присутствия представителей ГИБДД МВД России на подъездах к опасным участкам. 19 ЛЕКЦИЯ 3. Тема 2. Характеристики дорожного движения План 1 Транспортный поток 2 Интенсивность движения 3 Неравномерность транспортного потока 4 Объем движения 5 Состав транспортного потока 6 Плотность транспортного потока 1. Транспортный поток Разработка инженерных мероприятий по организации дорожного движения возможна лишь при информации о характере транспортных и пешеходных потоков и условиях, в которых происходит движение. На основе исследований дорожного движения и практики его организации выработаны многочисленные измерители и критерии для его описания, однако, до сих пор еще нет общепризнанного единого комплекса характеристик. Более того, в связи с многочисленными теоретическими и экспериментальными исследованиями постоянно предлагаются новые показатели для формирования информации по отдельным аспектам дорожного движения, что, в частности связано с совершенствованием методов изучения дорожного движения. При рассмотрении показателей дорожного движения следует выделить те из них, которые являются первичными. К ним следует отнести показатели, определяемые потребностями в перевозках пассажиров и грузов, а также в пешеходных сообщениях. В отличие от них все другие показатели являются вторичными или производными, так как они отражают не потребности народного хозяйства и населения в транспортном сообщении и передвижении, а фактически условия дорожного движения. 2. Интенсивность движения К первичным показателям относятся суммарная интенсивность движения транспортных средств и пешеходов за относительно длительный отрезок времени и состав транспортного потока. Некоторые авторы называют этот показатель объемом движения. Именно этот показатель определяется размерами осуществляемых по тому или иному направлению автомобильных перевозок. Все остальные показатели можно считать производными, так как они будут в основном определяться этим первичным параметром и совокупностью условий дорожного движения. К наиболее часто применяемым для характеристики дорожного движения показателям относятся, интенсивность движения; состав транспортного потока; плотность потока транспортных средств, скорость движения; продолжительность задержек движения. Интенсивность движения Na — это количество транспортных средств, проходящих через сечение дороги за единицу времени. В качестве расчетного периода времени для определения интенсивности движения принимают год, месяц, сутки, час и более короткие промежутки времени (минуты, секунды) в зависимости от доставленной задачи наблюдения. На 20 дорожно-уличной сети можно выделить отдельные участки и зоны, где движение достигает максимальных размеров, в то время как на других участках оно в несколько раз меньше. Такая пространственная неравномерность отражает прежде всего неравномерность размещения грузо- и пассажирообразующих пунктов и их функционирования. На рис. 1 показан пример картограммы, характеризующей интенсивность транспортных потоков на магистральных улицах города с радиально-кольцевой схемой улично-дорожной сети. Важнейшее значение в проблеме организации движения имеет неравномерность движения в течение года, месяца, суток и даже часа. Рис. 1. Картограмма интенсивности транспортных потоков Типичная кривая распределения интенсивности движения в течение суток на городской магистрали показана на рис. 2. Примерно такая же картина наблюдается и на автомобильных дорогах. Кривая (см. рис. 2) позволяет выделить так называемые пиковые часы или периоды, в которые возникают наиболее сложные задачи организации и регулирования движения. Название часа пик является условным и вызвано лишь тем, что час является основной единицей измерения времени. Продолжительность наибольшей интенсивности движения может быть соответственно больше и меньше часа. Поэтому наиболее точным будет понятие пиковый период, под которым подразумевают продолжительность времени, в течение которого интенсивность, измеренная по малым отрезкам времени (например, по пятиминутным или пятнадцатиминутным наблюдениям), значительно превышает среднюю интенсивность периода наиболее оживленного движения. Периодом наиболее оживленного движения обычно является 16часовой отрезок времени в течение суток (примерно с 6 до 22 ч). 21 3. Неравномерность транспортного потока Временная неравномерность транспортных потоков может быть охарактеризована соответствующим коэффициентом неравномерности Кн. Этот коэффициент может быть вычислен для годовой, суточной и часовой неравномерности движения. Неравномерность может быть выражена как доля объема движения, приходящаяся на данный отрезок времени, либо как отношение наблюдаемой интенсивности к средней за одинаковые промежутки времени. На рис. 3 показаны типичные графики изменения интенсивности транспортных потоков в течение года на двух автомобильных дорогах. 6 8 10 12 14 16 18 20 22 ч Рис. 2. Изменение интенсивности транспортного потока в течение суток на городской магистрали: 1 - транспортный поток из центра; 2 - транспортный поток к центру. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Месяцы Рис. 3. Изменение интенсивности транспортного потока в течение года: 1 - на автомобильной дороге общегосударственного значения; 2 - на дороге областного значения. Коэффициент годовой неравномерности движения может быть определен по формуле 22 Na, мес 12 Кн.г = --------------------Na, г где - Na, г — суммарная интенсивность движения за год, ед./г; Na, мес — суммарная интенсивность движения за сравниваемый месяц, ед./мес; 12 — количество месяцев в году. Коэффициент суточной неравномерности Кн.сут определяется аналогично: Na, ч 24 Кн. сут. = --------------------Na, сут. где - Na, ч - интенсивность движения за сравниваемый час, ед./ч; Na, сут - суммарная интенсивность движения за сутки, ед./сут; 24 — количество часов в сутках. 4. Объем движения Необходимо отметить, что в публикациях по исследованию дорожного движения из-за неравномерности по времени транспортных потоков часто применяют понятие «объем движения», отличая его от интенсивности движения (несмотря на одинаковую размерность). Под объемом движения понимают фактическое суммарное количество транспортных единиц, прошедших по дороге за принятую единицу времени (час, сутки). Неравномерность транспортных потоков проявляется не только во времени, но и в пространстве, т. е. по длине магистралей и по встречным направлениям на отдельных отрезках. На рис. 1 можно проследить, как меняется, например, интенсивность потока по участкам кольцевой улицы (от 568 до 3040 ед./ч), а также и по встречным направлениям (черная и белая картограммы). Для характеристики пространственной неравномерности транспортного или пешеходного потока могут быть также определены соответствующие коэффициенты неравномерности по отдельным участкам дорожной сети. Наиболее часто интенсивность движения транспортных средств и пешеходов в практике организации движения характеризуют ее часовым значением. При этом, наибольшее значение имеет показатель интенсивности в часы пик, так как именно в этот период возникают наиболее сложные задачи организации движения. Необходимо, однако, иметь в виду, что интенсивность (объем движения) в часы пик в различные дни недели, месяца и года может иметь неодинаковое значение. На дорогах с более высоким уровнем интенсивности движения транспортных средств меньше неравномерность движения и стабильнее значение интенсивности пикового часа. Для двухполосных дорог со встречным движением обычно интен23 сивность движения характеризуют суммарной величиной встречных потоков, так как условия движения и, в частности, возможность обгонов определяются загрузкой обеих полос. Если же дорога имеет разделительную полосу и встречные потоки изолированы друг от друга, то суммарная интенсивность встречных направлений не определяет условия движения, а характеризует лишь суммарную работу дороги как сооружения. Для таких дорог самостоятельное значение имеет интенсивность движения в каждом направлении. Во многих случаях, особенно при решении вопросов регулирования движения в городских условиях, имеет значение не суммарная интенсивность потока по данному направлению, а интенсивность, приходящаяся на одну полосу, или так называемая удельная интенсивность движения, которую можно обозначить как Ма.. Величина Ма характеризует, в частности, время, которое необходимо потоку транспортных средств с интенсивностью движения Na для прохождения зоны перекрестка при наличии нескольких полос движения. Если известно конкретное распределение интенсивности движения по полосам, и оно существенно неравномерно, то в качестве удельной интенсивности Ма следует принимать величину интенсивности движения по наиболее загруженной полосе. Величиной, обратной интенсивности движения, является временной интервал между следующими друг за другом по одной полосе транспортными средствами ti. Математическое ожидание Е(ti) определяется зависимостью Е(ti) = 3600/Ма, Можно считать, что если ti = 7...l0 с, то взаимное влияние следующих друг за другом автомобилей (водителей) отсутствует и условия движения характеризуются как свободные. Более детально стохастический процесс распределения автомобилей в транспортном потоке и временных интервалов между ними рассмотрен позднее. 5. Состав транспортного потока Состав транспортного потока характеризуется соотношением в нем транспортных средств различного рода. Состав транспортного потока оказывает значительное влияние на все параметры, характеризующие дорожное движение. Вместе с тем состав потока обычно отражает общий состав парка автомобилей в стране, области, городе. Так, на дорогах США и других западных стран резко преобладают легковые автомобили, которые составляют свыше 80% от общей численности парка. В Советском Союзе в период после Великой Отечественной войны и до 60-х годов в парке и, соответственно, на дорогах преобладали грузовые автомобили. В настоящее время в связи с резким увеличением производства легковых автомобилей их доля существенно возрастает в дорожном движении. Состав транспортного потока влияет на загрузку дорог, что объясняется, прежде всего, существенной разницей в габаритных размерах автомобилей. Если длина отечественных легковых автомобилей массового производства составляет 4-5 м, грузовых 6—8, то длина автобусов достигает 11, а автопоездов 20 м и более. Сочлененный автобус Икарус имеет 24 длину 16,5 м. Однако разница в габаритных размерах не является единственной причиной необходимости специального учета состава потока при анализе интенсивности движения. При движении в транспортном потоке важна не только разница в статическом габарите, но также в динамическом габарите длины автомобиля, который зависит в основном от времени реакции водителя и тормозной динамики транспортных средств. Под динамическим габаритом Lд (рис. 4) подразумевается отрезок полосы дороги, минимально необходимый для безопасности движения автомобиля с заданной скоростью, длина которого включает длину автомобиля tа и дистанцию d, называемую дистанцией безопасности. Lд Рис. 4 Схема к определению динамического габарита длины автомобиля Существуют три принципиально отличающихся подхода к расчетному определению d, высказываемых различными авторами. Тормозные качества как однотипных, так особенно различных типов автомобилей в эксплуатации существенно отличаются. Отличие в тормозных качествах разных типов транспортных средств подтверждается также и требованиями к эффективности торможения, рекомендованными ЕЭК ООН и регламентируемыми в нашей стране ГОСТ 22895—77 «Тормозные системы автотранспортных средств. Технические требования». В табл. 1 приведены расчетные формулы длины тормозного пути из указанного стандарта. Таблица 1 Величина установившего- Формула для определения ся замедления, м/с2 тормозного пути 7,0 ST = 0,1 Va + V2a/182 Легковые автомобили 6,0 ST = 0,15 Va + V2a/156 Автобусы с полной массой свыше 5 т Грузовые автомобили 5,5 ST = 0,15 Va + V2a/143 Автопоезд с общей массой более 12 т 5,5 ST = 0,18 Va + V2a/143 Тип транспортных средств Фактический динамический габарит автомобиля зависит также от обзорности, легкости управления, маневренности автомобиля, которые влияют на величину дистанции, избираемую водителем. При этом следует обратить внимание на следующее обстоятельство. При движении колонны легковых автомобилей каждый водитель благодаря большой поверхности остекления, а также небольшим габаритным размерам впереди идущих автомобилей может достаточно хорошо видеть и прогнозировать обстановку 25 впереди нескольких автомобилей. В то же время, если перед легковым автомобилем движется грузовой автомобиль или автобус, то водитель лишен возможности оценивать и прогнозировать обстановку впереди этого транспортного средства и его действия по управлению становятся менее уверенными. В этом случае из-за невозможности достаточного прогнозирования обстановки впереди резко возрастает опасность при обгоне, а также в случае экстренной остановки колонны автомобилей. Особое влияние на формирование потока в городе оказывают троллейбусы, которые, кроме названных, имеют еще одно специфическое свойство — связь с контактной линией. Для того чтобы учесть в фактическом составе транспортного потока влияние различных типов транспортных средств, применяют коэффициенты приведения Кпр к условному легковому автомобилю, определяемые при сравнении их динамических габаритов. Рекомендованные значения Кпр приведены в СНиП II-60-75 и II-Д.5-72 и составляют: для мотоциклов — 0,5; легковых автомобилей — 1,0; грузовых автомобилей грузоподъемностью до 2т — 1,5; до 5т — 2,0, до 8 т — 2,5, до 14 т — 3,5; автобусов — 2,5; троллейбусов — 3,0; автопоездов грузоподъемностью до 6,0 т — 3,0, до 12 т — 3,5, до 20 т— 4,0; до 30 т — 5,0. Таким образом, можно получить показатель интенсивности движения в условных приведенных единицах (ед./ч) Nпр = Na + N г K пр.г. + Na Kпр.а + Nп Kпр.п, где - Nпр, Na, Nг, Na, Nп — соответственно интенсивность (объем) движения легковых, грузовых автомобилей, автобусов, автопоездов в физических единицах; K пр.г., Kпр.а, Kпр.п, — соответственно коэффициенты приведения для грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов. Для перехода в расчетах от интенсивности в физических (абсолютных) единицах Nаф (авт./ч) к приведенной интенсивности Nпр (ед./ч) и обратно используется следующая формула: __ __ __ __ где Nл , NГ , Nа ,Nп — соответственно относительные интенсивности легковых, грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов в потоке, %. Исследования транспортных потоков показывают, что указанные коэффициенты приведения являются весьма приближенными, и для современных моделей отечественных автомобилей завышенными. Кроме того, при более детальном подходе необходимо учитывать и скоростной режим транспортного потока и, в частности, для дорог с высокими скоростями движения (более 80 км/ч) применять большие значения коэффициентов, чем для дорог с умеренными скоростями, типичными для городских условий. 26 6. Плотность транспортного потока Плотность транспортного потока qа является пространственной характеристикой, определяющей степень стесненности движения (загрузки полосы дороги). Ее измеряют количеством транспортных средств, приходящихся на 1 км протяженности полосы дороги. L 11 N авт км 1n 12  L lд1 lд1  l дi n Предельная плотность может наблюдаться при неподвижном состоянии колонны автомобилей, расположенных вплотную друг к другу на полосе дороги. Для современных легковых автомобилей такая предельная величина составляет около 200 авт/км. Естественно, что при такой плотности движение невозможно даже при автоматическом управлении автомобилями, так как отсутствует дистанция безопасности. Поэтому указанная величина плотности потока имеет чисто теоретическое значение. Наблюдения показывают, что для малолитражных легковых автомобилей при колонном движении с малой скоростью плотность потока может достигать 100 авт/км, что и следует принимать как максимально возможную плотность потока в движении (qа max). В практике проектирования принято считать, что максимальная плотность равна 100 автомобилей на 1 километр. В зависимости от дистанции различают следующие виды движения автомобилей в транспортном потоке: При использовании показателя плотности потока необходимо учитывать коэффициент приведения для различных типов транспортных средств, рассмотренных в предыдущем параграфе, так как в противном случае результаты сравнения qа для различного по составу потока могут привести к несопоставимым результатам. Так, если принять, что по дороге движется колонна автобусов с плотностью 100 авт./км (возможной, как указано выше, для легковых автомобилей), то длина такой колонны вместо километра практически составит 2,0—2,5 км. Если же учесть минимальный из рекомендуемых Кпр для автобусов, равный 3, то максимальная плотность колонны автобусов в физических единицах может составлять 33 автобуса на километр, что является реальным. Чем меньше плотность потока на полосе дороги, тем свободнее себя чувствуют водители, тем выше скорость, которую они развивают. Наоборот, по мере повышения qа, т. е. стесненности движения, от водителей тре27 буется повышение внимательности, точности действий, а следовательно, и психического напряжения. Одновременно увеличивается вероятность ДТП в случае ошибки, допущенной одним из водителей, или отказа механизмов автомобиля. В зависимости от плотности потока можно условно подразделить условия движения по степени стесненности на следующие: свободное движение, частично связанное движение, насыщенное движение, колонное движение, перенасыщенное движение. Численные величины qа в физических единицах транспортных средств, характерные для каждого из условий, весьма существенно зависят от характеристики дороги и, в первую очередь, от плана и профиля дороги, скоростей движения и состава потока транспортных средств на ней. 28 ЛЕКЦИЯ 3. Тема 1. Характеристики дорожного движения (продолж.) План 7 Скорость и темп движения 7. Скорость и темп движения Скорость движения является важнейшим показателем дорожного движения, так как характеризует его целевую функцию. Наиболее объективной характеристикой скорости транспортного средства на дороге может служить кривая, характеризующая ее изменение на протяжении всего маршрута движения. Однако получение таких пространственных характеристик для множества движущихся автомобилей является сложным. В практике организации движения принято характеризовать скорость движения транспортных средств мгновенными ее значениями Va, зафиксированными в отдельных типичных точках дороги. Измерителем скорости доставки грузов и пассажиров является скорость сообщения Vc, которая определяется как отношение расстояния между точками сообщения к времени нахождения транспортного средства в пути. Величиной, обратной скорости сообщения, является темп движения, который измеряется временем, затрачиваемым на преодоление единицы длины пути (мин/км). Этот измеритель весьма удобен для расчетов времени доставки пассажиров и грузов на различные расстояния. Мгновенная скорость транспортного средства и соответственно скорость сообщения зависят от многих факторов и подвержены значительным колебаниям. Скорость транспортного средства в пределах его тяговых возможностей в современном дорожном движении определяет водитель, являющийся управляющим звеном в системе АВД. Водитель постоянно стремится выбрать наиболее целесообразный режим скорости, исходя из двух главных критериев: 1) минимально возможной затраты времени и 2) обеспечения безопасности движения. В каждом случае на принятие решения оказывает влияние характеристика водителя: его квалификация, психофизиологическое состояние, цель движения. Так, исследования, проведенные в одинаковых дорожных условиях на одном типе автомобилей, показали, что скорость движения автомобиля для разных водителей высокой квалификации может колебаться в пределах ±10% от среднего значения, для малоопытных водителей эта разница намного больше [4]. Рассмотрим влияние параметров транспортных средств и дороги на скорость движения. Верхний предел скорости определяется его максимальной конструктивной скоростью Vmax, которая зависит главным образом от удельной мощности двигателя. Максимальная скорость Vmax современных автомобилей колеблется в широких пределах в зависимости от их типа. Она составляет (примерно): 200 км/ч для легковых автомобилей большого и среднего класса; 150 — для легковых автомобилей малого класса; 100 — для грузовых автомобилей средней грузоподъемности; 85 — для грузовых автомобилей большой грузоподъемности и 75 км/ч — для 29 тяжелых автопоездов. Опыт показывает, что водитель ведет автомобиль с максимальной скоростью лишь в исключительных случаях и кратковременно, так как это сопряжено с чрезмерно напряженным режимом работы агрегатов автомобиля; кроме того, имеющиеся на дороге даже незначительные подъемы требуют для поддержания стабильной скорости запаса мощности. Поэтому даже при благоприятных дорожных условиях водитель ведет автомобиль с максимальной скоростью длительного движения или крейсерской скоростью. Крейсерская скорость для большинства автомобилей составляет 0,7— 0,85 Vmax. Таким образом, на прямолинейных и горизонтальных участках благоустроенных дорог ожидаемый диапазон мгновенных скоростей для различных типов современных автомобилей при их свободном движении cоставляет 60—160 км/ч. Однако реальные дорожные условия вносят существенные поправки в фактический диапазон наблюдаемых скоростей движения. Уклоны, криволинейные участки и неровности покрытия дороги обычно вызывают снижение скорости как вследствие большой затраты мощности и ограниченности динамических свойств автомобилей, так и в связи с необходимостью обеспечения устойчивого движения транспортных средств. Эти объективные факторы особенно сказываются на скорости наиболее быстроходных автомобилей. В связи с этим, фактический диапазон мгновенных скоростей свободного движения автомобилей на горизонтальных участках магистральных улиц и дорог нашей страны составляет 50— 120 км/ч. Эти цифры не относятся к дорогам, не имеющим надлежащего покрытия или с разрушенным покрытием, где скорость может понизиться до 10—15 км/ч и даже достичь еще меньшего значения. Существенное влияние на скорость движения оказывают те элементы дорожных условий, которые связаны с особенностями психофизиологического восприятия водителя и уверенностью управления. Здесь вновь необходимо подчеркнуть неразрывность элементов системы АВД и решающее влияние водителей на характеристики современного дорожного движения. Важнейшим фактором, оказывающим влияние на режимы движения через восприятие водителя, являются расстояние видимости Sв на дороге и ширина полосы движения В. Под расстоянием видимости понимается протяженность участка дороги перед автомобилем, видимого водителем. Величина Sв определяет возможность для водителя заблаговременно оценить условия движения и прогнозировать обстановку. Обязательным условием безопасности движения является превышение величины Sв над величиной остановочного пути So данного транспортного средства в конкретных дорожных условиях, т. е. условие Sв>Sо. При малой дальности видимости водитель лишается возможности прогнозировать обстановку, испытывает неуверенность и снижает скорость автомобиля. В табл. 1 даны примерные величины снижения скорости движения по сравнению со скоростью, которая обеспечивается при дальности видимости 700 м и более. 30 Таблица 1 Уровень доверительной вероятности % 50 85 95 Тип автомобилей Грузовые Легковые Грузовые Легковые Грузовые Легковые Снижение скорости, %, при расстоянии видимости дороги, м 100 200 300 400 500 600 12,2 8,1 4,9 2,8 1,5 0,8 20,0 13,7 8,6 4,9 2,3 0,4 13,5 9,8 5,8 3,3 2,0 1,0 17,5 12,7 8,3 4,9 2,5 0,9 13,9 9,8 5,9 3,3 2,0 1,0 19,2 14,6 10,2 6,3 2,5 1,0 Ширина полосы движения, предназначенная для движения одного ряда автомобилей и выделенная обычно продольной разметкой, определяет требования к точности траектории движения автомобиля. Чем меньше ширина полосы, тем более жесткие требования предъявляются к водителю и тем больше его психическое напряжение при обеспечении точного положения автомобиля на дороге. Поэтому при малой ширине полосы, а также при встречном разъезде на узкой дороге водитель подсознательно снижает скорость. На основании исследований получена зависимость, характеризующая приближенно связь между скоростью и шириной полосы дороги: где - Вд — ширина полосы, м; Va — мгновенная скорость автомобиля, км/ч; ba — ширина автомобиля, м; 0,3 — дополнительный зазор, м. По аналогии с понятием динамического габарита длины автомобиля величину Вд можно назвать динамическим габаритом ширины транспортного средства Вд (динамическим коридором), т.к. для уверенного движения со скоростью Vа водитель должен иметь возможность занимать такую ширину. В этой зависимости можно также проследить связи комплекса АВД в дорожном движении. В формуле Вд представляет собой элемент дороги (Д), ba — характеристика автомобиля (элемент A), коэффициент 0,015 отражает психофизические свойства водителя и ходовые свойства автомобиля (система АВ). Согласно приведенной зависимости скорость, с которой уверенно может вести автомобиль водитель средней квалификации, ориентировочно составляет при управлении легковым автомобилем и ширине полосы 3 м — около 65 км/ч, а при ширине полосы 3,5 м — около 90 км/ч, а при управлении грузовым автомобилем с габаритной шириной 2,5 м при ширине полосы 3 и 3,5 м — соответственно 15 и 50 км/ч. Указанная зависимость установлена на основании наблюдений за работой большого числа водителей. Однако это не исключает того, что некоторые водители не могут достаточно точно и своевременно оценить изменение таких параметров дорожных условий, как расстояние видимости или ширины полосы движения и правильно изменить скорость движения. Поэтому в условиях ограниченной видимости и малой ширины полосы дви31 жения более часто происходят ДТП. В Московском инженерно-строительном институте на кафедре городского строительства и в Институте генплана г. Москвы были разработаны рекомендации желательных значений ширины полосы движения (табл. 2). Этих рекомендаций следует придерживаться при выделении полос на проезжей части для различных типов транспортных средств, когда это позволяет общая ширина дороги. Таблица 2 Ширина полосы, м, при скорости движения, км/ч 40 60 80 100 120 Преобладающий тип транспортных средств Легковые автомобили 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 Грузовые автомобили и автобусы 3,5 3,7 3,9 4,1 4,3 Крупногабаритные грузовые автомобили и троллейбусы 3,7 3,9 4,1 4,3 4,5 доля автомобилей от общего количества наблюдаемых Существенное влияние на фактическую скорость движения автомобилей оказывают метеорологические условия, а в темное время суток — освещение дороги. Таким образом, скорость свободного движения в связи с тем, что на нее влияют многие причины, является случайной величиной и для потока однотипных автомобилей характеризуется обычно нормальным законом распределения или близким к нему. Для потока разнородных автомобилей распределение скоростей свободного движения может иметь существенные отклонения от нормального закона. Характерный вид кривых распределения скоростей показан на рис. 1 Рис. 1. Кривые распределения мгновенных скоростей при свободном движении легковых автомобилей: 1- двухполосная автомобильная дорога; 2 — четырехполосная Чем лучше дорожные и метеорологические условия, тем больше амплитуды колебаний скоростей различных типов автомобилей, обусловленные их скоростными и тормозными качествами. Скорость сообщения определяется также частотой остановок, которые приходится совершать для пропуска пересекающих потоков транспортных средств, а также посадки — высадки пассажиров. 32 Рассмотренное выше влияние различных факторов на скорость движения относится к условиям свободного движения транспортных средств, т. е., когда интенсивность и плотность движения относительно невелики и не ощущается взаимное стеснение движения. При повышении интенсивности и плотности движения возникает стеснение движения, и скорость потока падает. Влияние интенсивности движения транспортного потока на скорость автомобилей Va исследовалось многими зарубежными и отечественными учеными. Выведены различные корреляционные уравнения этой зависимости, которые имеют общий вид: Vа == Va.c (1 — kNa) где - Vaс — скорость свободного движения автомобиля, км/ч; k - корреляционный коэффициент снижения скорости движения в зависимости от интенсивности транспортного потока. Задержки движения. Любое снижение скорости движения транспортных средств по сравнению с расчетной скоростью для данного участка дороги, а тем более перерыв в движении (остановка), приводят к потере времени и соответственно к экономическим потерям. Поэтому при организации дорожного движения особое внимание должно быть обращено на задержки движения. К задержкам следует относить не только все вынужденные остановки транспортных средств перед перекрестками, железнодорожными переездами, при заторах на перегонах, но также и снижение скорости транспортного потока по сравнению с расчетной (или разрешенной) для данной дороги. Потери времени при движении транспортного средства могут быть выражены в общем виде выражением где - Vcф - фактическая скорость сообщения, км/ч; Vcp — расчетная (оптимальная) скорость сообщения, км/ч; l1, l0, - точки рассматриваемого участка дороги, км. При определении оптимальной скорости движения необходимо учитывать не только, потери времени, но и расходы, связанные с потреблением топлива, износом автомобиля, аварийностью, которые могут увеличиваться по мере экономии времени (роста скорости). В качестве расчетной скорости для городской магистрали можно принять разрешенный правилами дорожного движения предел скорости (например, 60 км/ч). В качестве исходной величины для определения задержки движения может быть принята нормативная скорость сообщения или нормативный темп движения для данного типа дороги, если таковые будут установлены. Так, если на дороге разрешенная скорость равна 60 км/ч, что соответствует темпу движения 1 мин/км, а фактическая скорость сообщения, установленная опытной проверкой, составляет 30 км/ч, то потеря времени каждым автомобилем в потоке составляет 1 мин/км. Если длина рассматриваемого отрезка магистрали равна, например, 5 км, задержка каждого автомобиля со33 ставит 5 мин. Потери времени для транспортного потока могут быть определены выражением T∆ = Na t∆ T где - Na — интенсивность потока, авт/ч; t∆ — средняя задержка одного автомобиля, с; Т — время наблюдения, ч. Величины задержек транспортных средств на отдельных узлах или участках улично-дорожной сети могут быть также оценены коэффициентом задержки Кз, характеризующим степень увеличения фактического времени нахождения в пути tф по сравнению с расчетным tр. Коэффициент задержки вычисляется по формуле Ка= tф / tр. Задержки движения в реальных условиях движения можно разделить на две основные группы: 1) на перегонах дорог и 2) на пересечениях. Задержки на перегонах могут быть вызваны маневрирующими или медленно движущимися транспортными средствами, пешеходным движением, помехами от стоящих автомобилей, в том числе при погрузочно-разгрузочных операциях, а также заторами, связанными с перенасыщением дороги транспортными средствами, т. е. плотностью потока выше оптимальной. Более значительные задержки, особенно в городах, относятся ко второй группе. Эти задержки определяются необходимостью пропуска транспортных средств или пешеходов по конфликтующим направлениям на нерегулируемых перекрестках, простоями при запрещающих сигналах светофоров. В городах такие задержки достигают 70% . и даже более от общей потери времени. Время задержки определяется не только непосредственно продолжительностью остановки, но и потерей времени на замедление движения перед таким пересечением и на разгон после остановки. Решающее значение для сокращения задержек транспортных средств в городах имеет оптимизация регулирования движения на перекрестках, а также рациональная организация стоянки автомобилей и остановочных пунктов маршрутного пассажирского транспорта. 34 ЛЕКЦИЯ 5. Тема 3. Дорожные условия и безопасность движения План 1. Пропускная способность дороги 2. Определение пропускной способности дороги 3. Пропускная способность многополосных улиц и пересечений 1. Пропускная способность дороги Важнейшим критерием, характеризующим функционирование путей сообщения, является их пропускная способность. В теории проектирования автомобильных дорог и трудах по организации движения широко применяется термин «пропускная способность дороги». Само понятие «пропускная способность» заимствовало из теории телефонных сетей, послужившей началу Развития теории массового обслуживания. В современной теории телефонных сетей под пропускной способностью системы понимают величину нагрузки, которая может поступать на данную систему при обеспечении заданного качества обслуживания, т. е. заданной величины потерь. Нагрузка системы определяется здесь как произведение среднего числа вызовов в течение часа и средней длительности занятости системы одним вызовом. Простейшее определение понятия пропускной способности дороги сводится к тому, что под этой величиной понимают максимально возможное количество автомобилей, которое может пройти через сечение дороги за единицу времени. Однако необходимо отметить, что, рассматривая движение автомобилей и оценивая пределы возможной интенсивности потока, мы характеризуем по существу не дорогу, а комплекс автомобиль—водитель—дорога при определенном состоянии среды движения. Это объясняется тем, что характеристики транспортных средств и управляющего звена — водителя могут оказывать не меньшее влияние на пропускную способность, чем параметры дороги. Так, если полностью заменить человека-водителя автоматической системой управления, то пропускная способность может быть увеличена в 3—4 раза. Большое влияние на пропускную способность может оказывать состояние среды движения (метеорологические условия). Она особенно заметно падает при сильном дожде, тумане, обильном снегопаде. Учитывая основные цели организации дорожного движения (скорость, безопасность), понятие пропускной способности должно быть дополнено соответствующими ограничивающими условиями и рассматриваться не в одном сечении, а на протяжении заданного участка пути сообщения. Пропускной способностью дороги является максимальное число автомобилей, которое может пройти по отрезку дороги в течение определенного отрезка времени при обеспечении заданной скорости и безопасности движения. Для упрощения в качестве исходной величины следует рассматривать однородный поток движения (колонное движение), т. е. пропускную 35 способность одной полосы движения. Однако до настоящего времени в трудах советских и зарубежных ученых и в официальных изданиях нет единого подхода к методике расчета и натурного определения величины пропускной способности. Можно назвать следующие встречающиеся в специальной литературе модификации понятия пропускной способности: теоретическая, номинальная, нормальная, эффективная, собственная, практическая, фактическая и др. Такое многообразие терминов не случайно — оно отражает различный методический подход к определению данного критерия, а также большое число факторов, оказывающих влияние на показатель пропускной способности в реальных условиях дорожного движения. Естественно поэтому, что в зависимости от числа учитываемых факторов и точности оценки влияния каждого из них для одних и тех же путей сообщения получают существенно различающиеся величины пропускной способности. Существуют две принципиально различающиеся оценки пропускной способности: 1) на перегоне и 2) на пересечении дорог в одном уровне. В первом случае транспортный поток при большой интенсивности условно может считаться непрерывным, характерной особенностью второго случая являются периодические разрывы потока для пропуска автомобилей, проезжающих по пересекающим направлениям. Возвращаясь к отмеченному многообразию модификаций и преследуя цель более простой и четкой классификации, можно разделить понятие пропускной способности на две группы: расчетная Рр и фактически наблюдаемая Рф. К первой группе относятся все варианты теоретического определения величины Рр по различным расчетным формулам. Для этого могут быть использованы как математические модели транспортного потока, так и эмпирические формулы, основанные на обобщении исследовательских данных. При всех видах прогнозирования движения можно получить необходимые данные лишь этим методом. Получение данных второй группы возможно лишь для действующих путей сообщения и сложившихся условий дорожного движения. Эти данные имеют особенно большое практическое значение, так как позволяют реально оценить величину пропускной способности при обеспечении определенного уровня скорости и безопасно6сти движения. Однако получение данных об обеспечении безопасности требует достаточно длительного срока. Фактическая пропускная способность может быть также названа «практической» или «наблюдаемой». Объективность определения фактической пропускной способности зависит от обоснованности методики, тщательности проведения исследования и обработки результатов. Учитывая ответственное значение данных, характеризующих пропускную способность, исследователь должен особое внимание обращать на выбор участка наблюдения, достаточность объема регистрируемой информации и точность методов измерения скорости транспортного потока. Опыт показывает, что в условиях плотных потоков водители склонны уменьшать величину дистанции до крайне опасных пределов, в резуль36 тате чего происходят так называемые «цепные» столкновения, в которые вовлекаются иногда десятки автомобилей. Кратковременные наблюдения за такими потоками могут дать неоправданно оптимистические данные о высокой пропускной способности. Поэтому необходимы достаточно длительные наблюдения, позволяющие установить степень безопасности движения на исследуемой магистрали. В перспективе при определении, оптимальной пропускной способности будут основываться на комплексном технико-экономическом анализе, при котором будут учитывать не только показатели скорости движения (затраты времени), но и такие факторы как расход топлива, износ автомобиля и дороги. Таким образом можно будет назвать величину интенсивности допускаемого на дорогу транспортного потока, которая обеспечит оптимальное функционирование транспортной системы. 2. Определение пропускной способности дороги Как уже указывалось, теоретическое (расчетное) определение пропускной способности дороги основано на различных математических моделях, интерпретирующих транспортный поток. При расчете РП полосы на перегоне дороги следует исходить из условия колонного движения автомобилей, т. е. движения с максимальной плотностью, которая может быть допущена для заданного значения скорости потока по условиям безопасности, пренебрегая при этом неизбежной на практике неравномерностью (флуктуацией) интенсивности. Имеющий наиболее широкое распространение метод расчета Рр основан на так называемой «динамической модели», рассматривающей поток как равномерно распределенную на протяжении полосы движения колонну однотипных (легковых) автомобилей. При таком условии каждый автомобиль занимает на проезжей части отрезок длиной Lд, равный динамическому габариту автомобиля. Величина дистанции d между автомобилями должна обеспечить возможность водителю ведомого автомобиля остановиться при экстренном торможении впереди идущего автомобиля, т. е. включает путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя tp и отрезок, составляющий возможную разность в длине тормозных путей автомобилей. Va2 1 1 (  ) 2 j2 j1 где - j1 и j2 — замедления первого и второго автомобилей, м/с2. Таким образом, величина d может быть определена по формуле d = Vatp + Va2 1 1 (  ) , 2 j2 j1 Принимая время реакции водителя (с учетом времени запаздывания гидравлического тормозного привода, равным 1 с, а разность максимальных замедлений на сухом асфальтобетонном покрытии при экстренном торможении однотипных легковых автомобилей с учетом эксплуатационного состояния тормозов около 2 м/с 2, формула для определения дина37 мического габарита примет вид: Lд = la + Va + 0,03V2a + 1. (1) Рассматривая изложенный метод расчета с учетом данных современных исследований системы АВД, можно отметить, что этот метод приемлем для ограниченных условий и прежде всего по составу и скорости транспортного потока. Безопасное движение в такой плотной колонне возможно, с точки зрения психофизиологического состояния водителя современного автомобиля, лишь при ограниченных скоростях. Для легковых автомобилей при скоростях движения более 80 км/ч время реакции водителя существенно увеличивается и должно быть уже принято равным не 1с, а существенно большим. Кроме того, из-за несовершенства тормозных систем автомобилей даже на дорогах с высоким значением коэффициента сцепления (==0,7...0,8) при экстренном торможении автомобилей не гарантировано сохранение их устойчивого прямолинейного движения. Поэтому расчеты по формуле (1) для скоростей >80 км/ч не соответствуют критерию обеспечения безопасности движения. Приведенный выше расчет должен рассматриваться как предназначенный для приближенного расчета пропускной способности полосы движения при колонном движении легковых автомобилей с умеренными скорости, присущими городским улицам и автомобильным дорогам с ограниченными по тем или иным условиям значениями скорости. Для смешанного потока следует обратиться к использованию понятия коэффициентов приведения. Соответствие расчетов (1) реальным условиям дорожного движения с ограниченными скоростями подтверждается практическим опытом, на основе которого широко известна рекомендация о том, что величина безопасной дистанции (в м) должна быть равна примерно величине d = Va / 2. Таким образом пропускную способность полосы следует определять по формуле РП  1000  Va / L Д , (2) Заметим, что если в формулу (2) подставить значение динамического габарита (в м), равное половине значения скорости (в км/ч), то получим значение РП, равное примерно 2000 авт/ч. Для реальной дороги при расчете пропускной способности можно воспользоваться системой поправочных коэффициентов, учитывающих эксплуатационные условия. В общем виде формула для расчета по этой методике имеет вид: Pp = Pном k1 k2…kn (3) где Рном — пропускная способность при идеальных условиях (номинальная); k1 k2…kn — коэффициенты, учитывающие соответственно ширину полосы движения, различный состав потока автомобилей, величину и протяженность подъемов, наличие пересечений, автобусных остановок и т. д. 38 3. Пропускная способность многополосных улиц и пересечений Исследования на многополосных улицах показали, что их пропускная способность увеличивается не строго пропорционально количеству полос. Это явление объясняется тем, что на многополосной улице при наличии пересечений в одном уровне происходит маневрирование автомобилей для совершения левых и правых поворотов, разворотов на пересечениях, а также подъезда к краю проезжей части для остановки. Кроме того, даже при отсутствии указанных перестроений параллельное движение насыщенных потоков автомобилей создает стеснение движения из-за относительно небольших и непостоянных боковых интервалов, так как водители не в состоянии обеспечить постоянную идеально прямолинейную траекторию движения. При расчете пропускной способности многополосной дороги это явление необходимо учитывать коэффициентом многополосности. В этом случае расчетная пропускная способность многополосной проезжей части дороги Рр.м. определяется выражением Рр.м. = Pрп n где Рр.п. — расчетная пропускная способность одной полосы; n — количество полос В СНиП  называется коэффициентом распределения транспортных средств по ширине проезжей части. Рекомендуется величину  принимать в зависимости от числа полос в пределах 0,95—0,85, причем наибольшее значение соответствует двухполосному движению в одном направлении, а нижнее — четырехполосному. При наличии на дороге пересечений в одном уровне на перекрестках с интенсивным движением приходится прерывать поток транспортных средств для пропуска их по пересекающим направлениям с помощью светофорного или ручного регулирования. В этом случае для движения транспортного потока данного направления через перекресток используют лишь часть расчетного времени, так как остальная часть отводится для пересекающего потока. В общем виде пропускная способность многополосной дороги с учетом влияния пересечения определится по формуле Рр.м. = Pрп n (4) где  - коэффициент, учитывающий влияние пересечения. Величина коэффициента  зависит от соотношения удельной интенсивности пересекающихся потоков и оптимальности режима регулирования. При близких по интенсивности пересекающихся потоках колеблется в пределах от 0,4 до 0,6. 39 ЛЕКЦИЯ 6. ТЕМА 3. Дорожные условия и безопасность движения (продолжение) План 4. Пропускная способность пешеходных путей 5. Улично-дорожная сеть 4. Пропускная способность пешеходных путей Под пропускной способностью тротуара или перехода, предназначенного для пешеходов, следует понимать максимальное количество людей, которое может пройти через его поперечное сечение за расчетный период времени при обеспечении удобства и безопасности пешеходного движения. Пропускную способность пешеходных путей можно также оценивать как приведенную к одной полосе движения пешеходов (шириной 0,75— 1,0 м). Величина пропускной способности элементарной полосы шириной В=1м, может быть определена выражением Рпеш = 3600 Vпеш qпеш B, (5) где Vпеш — скорость пешеходов, м/с; qпеш — плотность потока пешеходов, чел/м2. Для обеспечения свободного движения пешеходов на значительные расстояния (т. е. вдоль тротуара) необходимо, чтобы дистанция между пешеходами была не менее 2 м (при ширине полосы 1 м плотность qпеш = 0,5 чел /м2). Таким образом, теоретическая пропускная способность полосы с учетом того, что скорость движения пешеходов при указанной плотности потока на тротуаре составит около 0,8 м/с, равна примерно 1400 чел/ч. Фактическая ниже в связи с неравномерностью пешеходного потока и помехами встречного движения. На пешеходных переходах скорость пешеходов увеличивается. Поэтому теоретическая пропускная способность для полосы пешеходного перехода шириной 1 м может быть принята (для летних условий) до 1800 чел/ч. В рекомендациях главы СНиП II 60—75 приводится пропускная способность более узкой полосы (0,75 м), равная 1000—1200 чел/ч, причем учитывается неизбежная неравномерность пешеходного потока. Пропускную способность пешеходных путей необходимо проверять для наиболее стесненного участка пешеходного пути. Так, если на пешеходном пути встречаются лестница, пандусы или участки со значительным уклоном (>2-3%), эти места будут ограничивать пропускную способность пути. Величина Рпеш полосы движения горизонтального тротуара, пандуса с уклоном 1:10 и лестницы характеризуется примерно соотношением 1:0,85:0,5. 5. Улично-дорожная сеть Изучение характеристик, принципов проектирования и эксплуатации автомобильных дорог и городских улиц является предметом цикла дорожных дисциплин, входящих в учебный план специальности «Организация 40 дорожного движения». Однако планировочные особенности и геометрические параметры путей сообщения доказывают решающее влияние как на характеристики транспортных потоков, так и на инженерные методы «Организации дорожного движения». Поэтому для четкости понимания рассматриваемых положений необходимо кратко остановиться на основных характеристиках улично-дорожной сети. Развитие автомобильных сообщений исторически происходило на базе городских улиц и загородных дорог, приспособленных первоначально для гужевых перевозок. Лишь постепенно в течение первых десятилетий XX в. происходила частичная реконструкция этих улиц и дорог. Чтобы предотвратить быстрое разрушение дорог, соответствующими правилами стремились ограничить массу подвижного состава. Постепенно сначала в США, а затем и в других странах началось устроительство специальных автомобильных дорог, рассчитанных на высокие осевые нагрузки и скорости движения. В России практически не было автомобильных дорог и широкое строительство современных автомобильных дорог было начато лишь после Великой Отечественной войны. Однако и в настоящее время некоторые городские улицы и загородные дороги не отвечают современным техническим требованиям, так как построены по устаревшим техническим условиям, что затрудняет обеспечение безопасности движения и обеспечение эффективности перевозок. Развитие путей сообщения в городах и развитие внегородского транспорта было разобщено. С появлением автомобильного движения резко сократился разрыв между внешним (междугородным) и внутригородским транспортом. По существу одни и те же автомобили обеспечивают как внутригородские перевозки на сравнительно короткие расстояния, так и междугородные на сотни и даже тысячи километров. Соответственно должны быть унифицированы по своим параметрам все пути сообщения, предназначенные для движения современных автомобилей. Исходя из этих позиций, Международная конвенция о дорожном движении называет всякий путь, предназначенный и используемый для автомобильного движения, дорогой, включая сюда улицы, переулки, автомагистрали и т. д. В практике дорожного строительства существуют два понятия: автомобильная дорога и городская улица. Это обусловливает существование различных технических нормативов и различного подхода к классификации путей, равно предназначенных для движения в основном автомобильного подвижного состава и отличающихся лишь в зависимости от того, где они пролегают — в городе или вне города. Многие улицы и загородные дороги по своим параметрам (ширине, уклонам, радиусам кривых и т. д.) не соответствуют действующим ныне техническим нормативам (так как они не были реконструированы). Это обстоятельство, как правило, создает особенно неблагоприятные условия для движения и крайне усложняет инженерные задачи организации дорожного движения. При решении задач организации движения большое значение имеют следующие характеристики: плотность населения в рассматривае41 мом регионе, плотность дорожной сети и ее геометрические схемы, а также среднее расстояние от центра до периферийных точек уличнодорожной сети, расстояние между периферийными точками и коэффициент непрямолинейности дорожной сети. Плотность населения существенно влияет на задачи организации движения, так как, во-первых, определяет степень концентрации пешеходных потоков, и, во-вторых, — концентрацию пассажиропотоков. Чем выше плотность населения, тем, как правило, сложнее задачи организации движения и тем совершеннее должна быть работа транспортной системы. Плотность населения измеряют количеством человек, приходящихся на квадратный километр площади (чел./км2). Наибольшая плотность населения характерна для центральных частей старых городов, а наименьшая — для сельской местности. Плотность улично-дорожной сети определяется как отношение суммарной протяжённости дорог к площади, занимаемой рассматриваемым районом, км/км2. Этот показатель является противоречивым, т.к. протяжённость дорог не характеризует состояние улично-дорожной сети, но с его помощью можно наблюдать динамику. По рекомендациям, этот показатель варьирует от 2 до 2,4 км/км2. Он не учитывает начальственного состояния улично-дорожной сети (ширины, количества полос) и поэтому на практике используют понятие удельной плотности улично-дорожной сети (км2/км2), а этот показатель называют линейной плотностью уличнодорожной сети (км/км2) Обычно при определении плотности дорожной сети учитывают основные (магистральные) улицы и дороги, а второстепенные не принимают во внимание. Определение оптимальной плотности сети городских магистралей и автомобильных дорог представляет противоречивую задачу. С точки зрения удобства подъезда к жилью и другим местам тяготения, возможности рассредоточения транспортных и пешеходных потоков, а также обеспечения разветвленной сети маршрутов Пассажирского транспорта желательно иметь как можно более высокую плотность путей сообщения. Однако Чем выше плотность дорожной сети, тем чаще расположены пересечения дорог, которые являются источниками задержек транспортных средств и ДТП. Чрезмерно высокая плотность дорожной сети предопределяет снижение скоростей сообщения, что противоречит интересам населения и требованиям экономической эффективности автомобильных перевозок. Поэтому оптимальная плотность дорожной сети по мнению отечественных градостроителей должна составлять для магистральной сети около 2—2,4 км/м2. Заметим, что при определении линейной плотности трудно получить сравнимые результаты для различных городов и территорий, так как учитывается лишь протяженность дорог без оценки их ширины, т. е. числа полос для движения. Поэтому для объективного сравнения следует определять или условную протяженность сети дорог, исходя из приведенной ширины проезжей части, или удельную плотность сети, исходя из площади проезжей части дорог, выраженную в квадратных километрах на 42 квадратные километры (км/км2). Важным показателем, характеризующим удобство и эффективность перевозок, является коэффициент непрямолинейности, характеризующий отношение фактического расстояния для проезда по улично-дорожной сети к минимально возможному расстоянию (определяемому по воздушной линии). А 1 4 3 2 5 6 7 Ь 8 lв В Коэффициент непрямолинейности: n K непр l  l  l  ...  ln  1 2 3  l l i i 1 l (6) Геометрические (топологические) схемы построения уличнодорожной сети оказывают существенное влияние на основные характеристики дорожного движения, возможности организации пассажирских сообщений и да степень сложности задач организации движения. Известны четыре основные геометрические схемы улично-дорожной сети: радиальная, радиально-кольцевая, прямоугольная, прямоугольнодиагональная (рис. 1). Радиальная схема (см. рис. 1, а) характерна для большинства старых городов, которые развивались как торговые центры. Эта схема типична и для сети автомобильных дорог, развивавшейся вокруг города. Главным недостатком такой схемы является перегруженность центра транзитным движением и затрудненность сообщения между периферийными точками. Для устранения этих недостатков в процессе развития сети городских и внегородских путей сообщения во многих случаях строят кольцевые дороги, соединяющие между собой радиальные магистрали на разных расстояниях от центра. В этом случае планировка становится радиально-кольцевой (см. рис. 1, б), которая характерна, в частности, для Москвы, Парижа, Рима. Заметим, что радиально-кольцевая схема может быть замкнутой и разомкнутой (незамкнутой). Рис. 1. Основные геометрические схемы построения улично-дорожной сети: а — радиальная; б — радиально-кольцевая; в — прямоугольная; г — прямоугольно-диагональная Прямоугольная схема (см. рис. 1, в) характерна наличием параллель43 но расположенных магистралей и отсутствием ярко выраженного центра. Распределение транспортных потоков становится более равномерным. Эта схема встречается в ряде городов России, например, в Петербурге, Новосибирске, Ростове-на-Дону, а также в городах США (центр Нью-Йорка, Чикаго). Недостатком этой схемы является затрудненность связей между периферийными точками. Для исправления этого недостатка предусматривают диагональные магистрали, связывающие наиболее удаленные точки, и схема приобретает прямоугольно-диагональную структуру (см.рис. 1,г). Ее имеют, например, американские города Вашингтон и Детройт. Прямоугольная схема имеет разновидности и существенно меняет свои характеристики в зависимости от соотношения сторон. Так, если стороны прямоугольника почти равны, то схема называется прямоугольно-квадратной. Если же одна сторона в несколько раз больше, то схема обычно называется прямоугольно-линейной. Иногда ее называют «ленточной». Такая схема начертания магистралей характерна в частности для городов, расположенных вдоль крупных водных рубежей (например, Волгоград, Архангельск). Часто в классификацию включают еще два типа схем: смешанную и свободную. Смешанная (или комбинированная) представляет собой сочетание из названных выше четырех типов и по существу является наиболее распространенной. Однако она не имеет собственных четких характеристик. Свободная схема, как вытекает из самого названия, лишена четкой геометрической характеристики и представляет собой функционально связанные, но изолированные друг от друга жилые зоны, соединенные автомобильными дорогами. Она характерна, например, для курортных зон. Планировочные параметры улично-дорожной сети регламентируются соответствующими главами СНиП. Однако исследования и опыт проектирования показывают, что имеющиеся нормативы не полностью отвечают современным требованиям и по ряду позиций нуждаются в корректировке. Это, в частности, относится и к классификации дорог, которая в настоящее время имеет по крайней мере четыре разновидности: по административной принадлежности, по функциональному назначению, по технической характеристике и смешанные функционально-технические. Следует полагать, что в перспективе все автомобильные пути сообщения будут классифицироваться по единой системе, причем в основу классификации должны быть положены функциональное назначение и условия управления движением, а не территориальное расположение дороги. 44 ЛЕКЦИЯ 7. ТЕМА 3. Дорожные условия и безопасность движения (продолжение) План 6. Загрузка дороги движением, ее пропускная способность и безопасность движения 7. Роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения 6. Загрузка дороги движением, ее пропускная способность и безопасность движения Подавляющее большинство водителей проезжает сложные участки дорог с повышенной внимательностью. Как правило, эти участки требуют для безопасности проезда снижения скорости по сравнению со скоростью на предшествующем участке с более благоприятными дорожными условиями. Неосмотрительные и неопытные водители, мало считаясь с особенностями расположенных впереди участков дороги, могут въехать на опасный участок с высокой скоростью, превышающей безопасную для этого участка. Сталкиваясь неожиданно для себя с необходимостью резкого снижения скорости, они попадают в аварийную ситуацию. В аналогичное положение могут попасть и усталые водители, продолжительность времени реакции которых повышена. Опасным является и период выезда с опасных участков, когда возможны столкновения с встречными автомобилями при попытках обгона в сложных дорожных условиях медленно едущих автомобилей быстрыми. Опасность возникновения происшествия может быть охарактеризована коэффициентом безопасности (рис. 2) — отношением скорости V, обеспечиваемой опасным участком, к скорости Vвх, которая может быть развита в конце предшествующего участка: К б  V Vвх (7) Рис. 2. Схема для определения коэффициента безопасности Обследования большого числа опасных участков дорог и анализ первичных актов о дорожно-транспортных происшествиях показали, что участки с отношением скоростей движения одиночных свободно движущихся автомобилей 0,8—1,0 можно считать безопасными для движения, с отношениями 0,6—0,8 — малоопасными, 0,4—0,6 — опасными, менее 0,4 — очень опасными. Обычно при въезде на сложные участки дорог водители интуитивно 45 притормаживают, тем более сильно, чем ниже коэффициент безопасности. Для большинства водителей характерны следующие реализуемые при этом отрицательные ускорения: Коэффициент безопасности Отрицательное ускорение, м/с2 0,2 1,1 0,4 1 0,6 0,8 0,8 0,9 0,5 0,2 Именно непрерывностью и плавностью изменения кривизны трассы объясняются высокие транспортные качества и большая безопасность движения дорог, запроектированных с соблюдением принципов пространственной плавности и ландшафтного проектирования с введением длинных переходных кривых и обеспечением значительного расстояния видимости, исключающих резкие изменения скорости движения автомобилей. Опасные места в связи с происходящим на них изменением скоростей движения, а иногда и перестроением транспортных потоков являются местами снижения пропускной способности дороги, а нередко и возникновения заторов. Изменение пропускной способности на сложном участке дороги связано с его коэффициентом безопасности. При разработке строительных норм и правил на автомобильные дороги принимают, что типичная пропускная способность дороги определяется точкой N пересечения на графике (рис. 3) линий экспериментальной зависимости средней скорости транспортного потока от интенсивности движения и теоретической зависимости между скоростью и пропускной способностью по предпосылкам простейшей динамической модели. Первая из них выражается уравнением Vn  V1   N (8) где V1 — скорость свободного движения одиночного автомобиля на рассматриваемом участке дороги, км/ч; N — интенсивность движения, авт/ч;  — коэффициент, зависящий от состава потока движения. Вторая кривая выражает уравнение интенсивности колонного движения в зависимости от постоянной скорости потока однотипных автомобилей: N 1000VN 1000V N  . l1  l2  l3  l4 VN K ЭV N2   l3  l4 3,6 254  i  f  (9) где VN — скорость, км/ч; l1 — путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя; l2 — тормозной путь; l3 — длина автомобиля; l4 — расстояние между автомобилями в случае остановки колонны; Кэ — коэффициент эксплуатационного состояния тормозов;  — коэффициент сцепления; i — продольный уклон дороги, принимаемый при движении на подъем со знаком плюс, а на спуск — со знаком минус. Сумма l3 + l4 при составлении строительных норм и правил была 46 принята по данным многочисленных наблюдений. Структура формулы (8) показывает, что средняя скорость транспортного потока при изменении дорожных условий меняется на такое же значение, как и скорость свободного движения одиночного автомобиля V1, т. е. при снижении его скорости из-за ухудшения дорожных условий с V1 до V2 скорость потока будет характеризоваться на графике линией FE. В пределах ограниченного интервала скоростей V1-V2 кривую 2 на рис. 3 можно с малой погрешностью заменить прямой AD. Из подобия треугольников ABE и ACD BE  CD  FB N V  V  или N 2  1 0 N 2 . AC V0  VN 1 (10) В этой формуле V0 — отрезок, отсекаемый на оси ординат спрямляющей линией; VN 1 и VN 2 — скорости, соответствующие интенсивности движения N1 и N2. Подставив в формулу (10) с учетом зависимости (8) значения скоростей, соответствующих пропускной способности предшествующего и опасного участка N1 и N2, получим после преобразования N 2V1  N 1V2  V0 N 1  N 2  . (11) Разделив обе части выражения (9) на N 2V1 и учитывая, что отношение V2 V1 — коэффициент безопасности при переходе с одного участка дороги на другой, получаем, что отношение пропускных способностей, которое можно назвать коэффициентом снижения пропускной способности, N 2 К бV2  V0  . N1 V2  V0 (12) Выражение (12) доказывает, что чем меньше коэффициент безопасности Кб, тем значительнее снижается пропускная способность дороги. На многих дорогах России интенсивность движения превышает типичную пропускную способность. Условия движения при этом существенно ухудшаются. Расстояния между автомобилями в транспортном потоке вначале сокращаются за счет запаса l4, а затем тормозного пути l2. Напряженность работы водителей и риск наезда на впереди идущий автомобиль повышаются. В результате кривая теоретической пропускной способности как бы смещается на графике вправо в тем большей степени, чем сильнее превышает фактическая интенсивность движения пропускную способность. Скорость движения при этом становится заметно меньшей VN 2  VN 1 , а при существенном превышении теоретической пропускной способности могут возникать заторы. Из-за уменьшения средней скорости транспортного потока на опасных участках дороги снижается эффективность использования автомобильного транспорта. Считая приближенно, что участок, на котором сказывается влияние опасного места (рис. 4), автомобили проходят не со входной скоростью Vвх , а со средней скоростью (Vвх  V2 ) / 2 (V2 — скорость проезда опасного участка), можно рассчитать, что суммарные потери ав47 томобильного транспорта в результате снижения скорости связаны с коэффициентом безопасности зависимостью T 1  К б N  L  r , 1  К б  (13) где L — протяженность участка, на котором ощущается снижение скорости, км; N — интенсивность движения, авт/ч; r —стоимость эксплуатации автомобиля, руб/ч. Рис. 3. Схема для определения связи пропускной способности дороги и безопасности движения: 1 – зависимость скорости транспортного потока от его интенсивности; 2- пропускная способность по формуле упрощенной динамической теории транспортного потока; VN 1 - скорость при типичной пропускной способности Рис. 4. Схема для определения потерь автомобильного транспорта от снижения скорости при проезде опасных мест: 1 — фактическая эпюра скорости; 2 — схематизированная эпюра скорости; 3 --средняя скорость движения При высокой интенсивности движения суммарные потери автомобильного транспорта весьма ощутимы. Их учет существенно способствует обоснованию эффективности мероприятий по повышению безопасности движения при перестройке опасных участков. Таким образом, мероприятия по повышению безопасности движения одновременно увеличивают пропускную способность дороги и повышают производительность автомобильного транспорта. Затраты по осуществлению мероприятий по повышению безопасности движения не являются чисто расходной статьей сметы на содержание дорог, а быстро окупаются улучшением условий перевозок. 48 7. Роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения Дорожно-транспортные происшествия лишь в редких случаях могут быть объяснены одной причиной. Обычно они являются результатом взаимодействия ряда факторов, из которых один является решающим. Между тем при анализе статистических данных обычно указывается лишь одна причина, чаще всего вина водителя, неправильно избравшего режим движения, тем более что для любого происшествия всегда можно указать скорость движения одного из участников, при которой его бы не произошло. Серьезное уточнение в этот вопрос внес п. 11.1 Правил дорожного движения (1987 г.), согласно которому водитель обязан снижать скорость или останавливать транспортное средство в случаях, когда он «в состоянии обнаружить препятствие или опасность для движения». Это исключает вину водителей и повышает ответственность дорожных условий в происшествиях на необозначенных местах повышенной скользкости или в результате заезда на заполненную водой или запорошенную снегом глубокую рытвину на дороге. Непосредственная роль дорожных условий в возникновении происшествий согласно официальной статистике невелика. Ими в разных странах объясняют от 2 до 20% общего числа происшествий. В России различные источники последних лет указывали, что дорога является причиной каждого пятого или седьмого происшествия. Кажущееся столь малое влияние дороги вызвано тем, что работники автоинспекции расследуют происшествия без использования аппаратуры, которая могла бы объективно фиксировать размеры и состояние элементов дороги, а также погодные условия в момент возникновения происшествий. К числу вызванных неблагоприятными дорожными условиями относят только происшествия, связанные с явно бросающимися в глаза неисправностями дороги или дорожных сооружений — плохим состоянием обочин и мостов (10—12%), отсутствием ограждений, неровностью (25%) или очевидной скользкостью покрытий— гололедом (40%). Недооценка официальной статистикой роли дороги в возникновении дорожно-транспортных происшествий создает у дорожников настроение самоуспокоенности и способствует их формальному, а иногда и безразличному подходу к участию в борьбе за безопасность движения. Она особенно опасна тем, что дает основание при разработке проектов нового строительства или реконструкции существующих дорог исключать в поисках путей снижения возрастающей с каждым годом стоимости работ в числе других и мероприятия, непосредственно направленные на повышение безопасности движения (например, устройство тротуаров и освещения в населенных пунктах, относя их к работам второй очереди, выполняемым в процессе эксплуатации, или полагая, что они должны выполняться другими организациями). В тех случаях, когда проводился детальный анализ с осмотром мест происшествий и учетом конкретных особенностей их возникновения, вы49 яснялось, что дорожные условия в значительной степени способствовали возникновению этих происшествий, неожиданно осложняя управление автомобилем по сравнению с предшествующими участками. Дороги становились в таких случаях косвенной сопутствующей причиной дорожно-транспортного происшествия, стимулирующей ошибки водителей. По анализу, выполненному ГИБДД, существует более 140 причин дорожно-транспортных происшествий, из которых 60—80% непосредственно связаны с дорожными условиями. Таким образом, глубокое изучение влияния дорожных условий на безопасность движения неизбежно приводит к необходимости пересмотра взглядов на их роль в возникновении дорожно-транспортных происшествий и на ответственность за них дорожных организаций, если не юридическую, то моральную. Участки дорог, не соответствующие режимам движения, складывающимся на основной протяженности дороги, становятся местами сосредоточения происшествий — очагами аварийности, за рубежом образно называемыми «черными пятнами» и «черными милями». Протяженность таких мест невелика по сравнению с общей протяженностью дорог. В России считают, что она не превышает 2—5% общей протяженности дорожной сети, но на них возникает от 20 до 40% всех происшествий. Критерии отнесения участков дороги к категории опасных не одинаковы в разных странах и зависят от общей степени обеспеченности безопасности движения. В Великобритании, например, к ним относят участки, на которых на протяжении 0,3 км за 3 года случилось не менее 12 происшествий; в ФРГ — если в течение года было десять и более разных происшествий или повторилось четыре происшествия одного типа. В России опасность участков оценивают в зависимости от соотношения среднего числа происшествий на 1 км за 3 года на всей дороге и их числа на коротких участках, где они сосредоточивались. 50 ЛЕКЦИЯ 8. Тема 4. Классификация и анализ дорожно-транспортных происшествий План 1. Дорожно-транспортные происшествия, их учет 2. Основные виды дорожно-транспортных происшествий 3. Анализ дорожно-транспортных происшествий и аварийности 1. Дорожно-транспортные происшествия Согласно определению, данному в Правилах учета дорожнотранспортных происшествий, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 29.06.1995 № 847, ДТП — событие, возникающее в процессе движения по дороге транспортного средства и с его участием, при котором погибли или ранены люди, повреждены транспортные средства, груз, сооружения. Для квалификации происшествия как дорожно-транспортного необходимы следующие условия: участие в событии движущегося транспортного средства и наличие гибели людей, причинения им телесных повреждений или нанесения материального ущерба гражданам или организациям. Для анализа и сравнения данных ДТП классифицируют по различным признакам: по тяжести последствий, виду («механизму»), месту возникновения и т.д. По тяжести последствий ДТП делят на три группы: со смертельным исходом, с ранением людей и только с материальным ущербом. Сведения о ДТП, в которых погибли или получили ранения люди, заносятся в специальную карточку учета ДТП и включаются в государственную статистическую отчетность по ДТП, которая ведется органами ГИБДД МВД России. При решении вопроса о включении сведений о ДТП в государственную статистическую отчетность используют определения погибшего и раненого. Согласно Правилам учета ДТП к погибшим относятся лица, погибшие на месте ДТП или умершие от его последствий в течение семи последующих суток. По определению Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ООН, погибшим считается лицо, скончавшееся на месте ДТП или умершее от его последствий в течение 30 последующих суток. В разных странах срок, на протяжении которого смерть пострадавшего в ДТП относит его к категории погибшего, различен, что затрудняет сравнение статистических данных о последствиях ДТП. Так, в Греции этот срок составляет 3 сут, во Франции — 6 сут, в Италии — 7 сут, в США — 30 сут. Раненый — лицо, получившее в ДТП телесные повреждения, обусловившие его госпитализацию на срок не менее 1 сут или необходимость амбулаторного лечения. 51 Первичная информация, отраженная в карточках учета ДТП, из всех регионов направляется в общий государственный банк данных, на основании которых формируется государственная статистическая отчетность о ДТП, форма которой утверждена Постановлением Госкомстата России от 26.12.1995. Кроме того, в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 06.08.1998 № 894 «Об утверждении Правил государственного учета показателей безопасности дорожного движения органами внутренних дел Российской Федерации» организован учет: числа нарушителей ПДД; числа административных правонарушений и преступлений против БДД и эксплуатации транспортных средств; числа граждан, получивших водительские удостоверения на право управления автомототранспортными средствами; числа автомототранспортных средств, зарегистрированных в органах ГИБДД МВД России. Учет ДТП в Российской Федерации в соответствии с Правилами учета ДТП наряду с государственной системой учета должен осуществляться также предприятиями и организациями, эксплуатирующими транспортные средства; государственными органами управления автомобильными дорогами; владельцами ведомств и частных дорог. В медицинских учреждениях подлежат учету все лица, обратившиеся или доставленные для оказания медицинской помощи в связи с ДТП, а также погибшие вследствие ДТП. 2. Основные виды дорожно-транспортных происшествий Согласно Приказу МВД России от 18.06.1996 № 328 «О мерах по реализации Постановления Правительства Российской Федерации от 29.06.1995 № 647» ДТП подразделяются на следующие виды: столкновение — происшествие, при котором движущиеся транспортные средства столкнулись между собой или с ПС железных дорог. К этому виду ДТП относятся также столкновения с внезапно остановившимся транспортным средством (перед светофором, при заторе движения или изза технической неисправности) и столкновения ПС железных дорог с остановившимся (оставленным) на путях транспортным средством; опрокидывание — происшествие, при котором движущееся транспортное средство потеряло устойчивость и опрокинулось; наезд на стоящее транспортное средство — происшествие, при котором движущееся транспортное средство наехало на стоящее транспортное средство, а также прицеп или полуприцеп; наезд на препятствие — происшествие, при котором транспортное средство наехало или ударилось о неподвижный предмет (опора моста, столб, дерево, ограждение и т.д.); наезд на пешехода — происшествие, при котором транспортное средство наехало на человека или человек сам натолкнулся на движущееся 52 транспортное средство. К этому виду относятся также происшествия, при которых пешеходы пострадали от перевозимого транспортным средством груза или предмета (доски, контейнеры, трос и т.п.); наезд на велосипедиста — происшествие, при котором транспортное средство наехало на велосипедиста или велосипедист сам натолкнулся на движущееся транспортное средство; наезд на гужевой транспорт — происшествие, при котором транспортное средство наехало на упряжных животных, а также на повозки, транспортируемые этими животными, либо упряжные животные или повозки, транспортируемые этими животными, ударились о движущееся транспортное средство; наезд на животное — происшествие, при котором транспортное средство наехало на диких или домашних животных; падение пассажира — происшествие, при котором произошло падение пассажира с движущегося транспортного средства или в салоне (кузове) движущегося транспортного средства в результате резкого изменения скорости или траектории движения и др., если оно не может быть отнесено к другому виду ДТП. Падение пассажира из недвижущегося транспортного средства при посадке (высадке) на остановке не является происшествием; иной вид ДТП — происшествие, не относящееся к указанным выше видам: падение перевозимого груза или отброшенного колесом транспортного средства предмета на человека, животное или другое транспортное средство, наезд на лиц, не являющихся участниками дорожного движения, наезд на внезапно появившееся препятствие (упавший груз, отделившееся колесо и т.п.) и др. 3. Анализ дорожно-транспортных происшествий и аварийности Основные цели анализа ДТП сводятся к систематическому поиску возможностей предупреждения ДТП, а также к выявлению вины и определению меры наказания причастных к нему лиц. Различают следующие виды анализа ДТП:  анализ единичных ДТП (детерминированный, причинноследственный, юридический анализ, экспертиза ДТП);  анализ ДТП как массового явления (параметрический, вероятностный, статистический анализ). Анализ единичных ДТП основан на детальном исследовании причин конкретного ДТП и его последствий, анализ ДТП как массового явления — на использовании учетных данных о ДТП, статистических данных о водителях, транспортных средствах и т. д. Общая схема причинно-следственного подхода к анализу ДТП — построение модели механизма совершения ДТП, что позволяет выявить мероприятия по предупреждению ДТП. Для анализа единичных ДТП с целью установления связи между фактом ДТП и нарушениями норм и правил, регламентирующих БДД (юридический анализ, экспертиза ДТП), возможности использования вероятност53 ных оценок причинных связей очень ограничены, так как выводы анализа, являясь основанием для привлечения к уголовной ответственности, должны отвечать жестким требованиям высокой степени достоверности. При анализе ДТП как массового явления выясняется, каковы тенденции изменения показателей, характеризующих аварийность, с какими факторами сопряжен наибольший риск возникновения ДТП, на чем должны быть сконцентрированы усилия по их предупреждению. На основании сопоставления разных показателей можно установить, какие факторы и условия повышают вероятность ДТП и насколько. Полученные выводы могут быть использованы также применительно к отдельным ДТП при обосновании мероприятий по их предупреждению. В качестве основного метода анализа аварийности применяется метод сопоставления, для использования которого нужно четко представлять, какие объекты, процессы, факторы следует сопоставлять между собой, по каким характеристикам, свойствам, показателям должно проводиться сопоставление, какая конкретная расчетная процедура должна быть положена в основу сопоставления. Объектами сопоставления являются:  субъекты Российской Федерации при решении задачи государственного управления региональным развитием в сфере БДД;  объединения, предприятия, организации, учреждения, осуществляющие перевозки пассажиров и грузов, при решении задачи по предупреждению ДТП в ДТК Российской Федерации;  дороги различного значения и категорий, зоны обслуживания дорожных и коммунальных организаций, конкретные дороги, участки дорог, пересечения дорог и другие очаги аварийности и места концентрации ДТП при решении задачи совершенствования дорожных условий;  категории и марки транспортных средств, характеристики их грузоподъемности, вместимости, особенности эксплуатации и др. при решении задачи повышения активной и пассивной безопасности транспортных средств. Для анализа аварийности используют абсолютные, удельные и относительные показатели. Абсолютные показатели образуются в результате накопления данных о единичных ДТП. Основное назначение абсолютных показателей — отражение масштабов аварийности, оценка ущерба от ДТП, анализ динамики аварийности. К абсолютным показателям относятся число ДТП, число погибших, число раненых, число ДТП из-за технической неисправности транспортных средств и др. Для анализа аварийности необходимо использовать также абсолютные показатели, характеризующие условия, в которых осуществляется деятельность по ОБДД. Совокупность показателей, характеризующих эти условия, зависит от уровня управления БДД (федеральный, региональный, 54 организации, осуществляющей перевозочную деятельность), основными среди них являются следующие:  характеристики социально-экономического развития региона (территория, численность населения);  численность, состояние и развитие парка транспортных средств; состояние и развитие дорожной сети (протяженность дорог, интенсивность движения, в том числе по участкам дорог и в разные промежутки времени); наличие и эффективность системы оказания скорой медицинской помощи, контроля соблюдения требований БДД; число организаций, осуществляющих разные виды перевозочной деятельности;  условия деятельности транспортных организаций (численность и структура парка; данные о маршрутах перевозок, численности,  стаже, возрасте, квалификации водительского состава; наличие и организация предрейсовых медицинских осмотров и т.д.). Абсолютные показатели мало пригодны для сопоставительного анализа уровня ОБДД. Например, по абсолютному числу ДТП, погибших и раненых нельзя сравнить уровень БДД в разных регионах из-за различия в численности транспортных средств, протяженности дорог и других специфических особенностей, объективно влияющих на эти показатели. Удельные показатели представляют собой процентную долю одного абсолютного показателя аварийности от другого. Наиболее часто используют удельный вес ДТП, совершенных водителями, находящимися в состоянии алкогольного опьянения, в общем числе ДТП по вине водителей; удельный вес ДТП по вине водителей транспортных средств отдельных типов в общем числе ДТП по вине водителей; удельный вес ДТП отдельных видов в общем числе ДТП; удельный вес ДТП в городах, других населенных пунктах, на автомобильных дорогах в общем числе ДТП; удельный вес ДТП из-за определенного вида нарушений ПДД в общем числе ДТП; удельный вес пострадавших (погибших, раненых) разных категорий участников дорожного движения в общем числе пострадавших (погибших, раненых) и др. Удельные показатели применяют для описания структуры аварийности. Относительные показатели образуются делением одного абсолютного показателя на другой. Наиболее часто используют такие относительные показатели, как число ДТП, погибших или раненых на 1 млн. км пробега транспортных средств, на 10 тыс. транспортных средств, на 10 тыс. водителей, на 100 тыс. населения, на 100 км автомобильных дорог и т.д. К основным методам анализа динамики аварийности относят оценку изменения показателей аварийности:  по отношению к предшествующему периоду времени (точка к точке);  отношению к базовому периоду времени; 55  отношению к среднему значению за несколько предшествующих лет (точка к среднему);  средним показателям, например по средним за два последних пятилетних периода (средние к среднему). Результаты анализа динамики аварийности представляют в виде таблиц, графических зависимостей, диаграмм, карт. Изучение и сопоставление динамики изменения показателей аварийности производят, как правило, для оценки результатов деятельности по ОБДД, выявлению неблагоприятных тенденций, являющихся основанием для дальнейшего анализа, направленного на выяснение причин этих неблагоприятных изменений с целью принятия необходимых предупредительных мер. Анализ статистики отчетных ДТП по России позволяет выделить наиболее распространенные нарушения Правил дорожного движения водителями и пешеходами, с которыми связано возникновение происшествий (табл. 1). Таблица 1 Характер нарушений Водитель Неправильный выбор скорости водителем Выезд на полосу встречного движения Несоблюдение приоритета на нерегулируемом пересечении Нарушение правил обгона Несоблюдение дистанции Доля ДТП в общем числе отчетных, % 27 11,0 8,5 Характер нарушений Пешеходы Переход дороги в неустановленном месте Внезапный выход на проезжую часть в непосредственной близости от транспортного средства Доля ДТП в общем числе отчетных, % 6,5 8,0 4,5 3,1 Доля приведенных неправильных действий водителей и пешеходов в разных регионах страны и в разных городах неодинакова и может колебаться примерно так же, как и основные виды происшествий, что показано в табл. 1. Однако важно отметить, что на все указанные нарушения можно влиять с целью их ликвидации не только усилением надзора за дисциплиной дорожного движения инспекторами ГИБДД и общественности, но также совершенствованием организации дорожного движения. Количественный анализ дает лишь цифровые показатели и возможность сравнивать состояние аварийности по годам и за другие календарные сроки и выявлять общие тенденции изменения. Простейший количественный анализ обычно ограничивается данными об общем числе ДТП, количестве погибших и раненых людей. Важным показателем при количественном анализе является тяжесть последствий ДТП. Коэффициент тяжести ДТП КТ может быть определен как отношение числа погибших людей nу к числу раненых np за определенный календар56 ный срок: КT= nу / np. Чем меньше величина этой дроби, тем меньше тяжесть ДТП. По данным официальной отчетности о ДТП, в различных странах показатель тяжести ДТП колеблется в широких пределах от 1/5 до 1/40. Следует, однако, учитывать, что на величину КT оказывает большое влияние степень полноты охвата ДТП с легкими телесными повреждениями людей. В качестве оценочного показателя тяжести ДТП применяют также относительное (удельное) количество погибших людей при ДТП. Так, например, тяжесть различного вида ДТП в РОССИИ характеризуется показателями относительной тяжести последствий ДТП, количеством погибших на 1000 ДТП данного вида (табл. 2). Во многих случаях объективный сравнительный анализ ДТП может быть сделан только при вычислении удельных (относительных) показателей. Это совершенно необходимо в тех случаях, когда объем источника ДТП неодинаков, т. е., например, при сравнении ДТП для существенно различающихся по масштабам автомобильного движения стран, городов, автотранспортных предприятий. На практике находят применение удельные показатели количества ДТП или количества погибших людей, рассчитанные по отношению к следующим данным: на 10000 жителей; на 1000 транспортных средств; на 1000 водителей; на 1 км протяжения дороги; на 1 млн. км пробега транспортных средств. Наиболее объективным является последний из перечисленных показателей, так как он в отличие от остальных учитывает непосредственно важнейший фактор, обусловливающий вероятность ДТП — величину пробега транспортных средств. Здесь уместно напомнить, что, например, легковые автомобили индивидуального пользования имеют за год пробеги в 3—12 раз меньше, чем автомобили транспортных организаций. Поэтому сравнение количества ДТП на 1000 транспортных средств индивидуального пользования и находящихся в транспортных организациях (например, такси и др.) приводит к несопоставимым результатам. Таблица 2 Вид ДТП Падение пассажира Наезд на гужевой транспорт Опрокидывание Наезд на пешехода Относит. тяжесть последствий ДТП 290 Вид ДТП Наезд на велосипедиста Столкновение Наезд на препятствие Наезд на животное 241 208 180 Относит. тяжесть последствий ДТП 177 153 141 67 Показатель относительной аварийности Ко определяют по формуле Ko  n ДТП 10 6 L где - n ДТП — количество ДТП на рассматриваемый период (обычно год); 57  L  365  N a  l — суммарный пробег транспортных средств за тот же период, км; l - протяженность магистрали, км; N a - суточный объем движения транспортных средств. Тогда формула примет вид: Ко= nдтп 106 /(365 Nal) 58 ЛЕКЦИЯ 9. Тема 4. Классификация и анализ дорожно-транспортных происшествий (продолжение) План 4. Топографический анализ ДТП, выявление очагов 4. Топографический анализ ДТП, выявление очагов Качественный анализ материалов ДТП имеет целью выявить причинные факторы и установить степень влияния каждого из них на ДТП. При этом исследовании обычно в первую очередь выявляют характеристики причин и сопутствующих факторов по составляющим элементам системы АВД. Для выявления очагов ДТП необходим так называемый топографический анализ, который заключается в привязке мест совершения происшествий к карте или схеме изучаемой территории. Практические формы и методы такого анализа могут быть весьма различными и определяются масштабами территории, непосредственными задачами и возможностями исполнителей. Наибольшее распространение получили три вида топографического анализа ДТП: карта, линейный график, масштабная схема (ситуационный план). Карта ДТП представляет собой карту местности (города, области, района), в соответствующих точках которой по мере регистрации наносят условное обозначение каждого ДТП. Обозначения можно наносить постоянными знаками (графическими символами) или съемными (например, флажками на булавках или булавками с цветными головками). Обычно наносимую информацию подразделяют по тяжести, а в отдельных случаях и по видам ДТП. При оперативном ведении карты удобнее для обозначения ДТП использовать съемные средства, а при разработке отчетных данных для последующего размножения материалов целесообразно прибегать к графическим символам. На рис. 1 в качестве примера показана карта района города, на которой обозначены места ДТП. Рис. 1. Точечная карта ДТП:  — с гибелью людей:  — с ранением людей Карта является важным источником наглядной информации, однако при анализе значительной по масштабам территории и большой концентрации происшествий на отдельных участках она не дает возможности достаточно точно наметить места ДТП. Это связано с тем, что для удобства пользования (в частности, возможности ее фотографирования) карта не 59 должна быть слишком громоздкой, а, следовательно, крупномасштабной. Дальнейшим развитием карты ДТП является линейный график, который составляют для отдельной магистрали города или участка автомобильной дороги. Понятно, что при этом масштаб может быть более крупным, а привязка ДТП более точной. Один из вариантов линейного графика ДТП приведен на рис. 2. Рис. 2. Линейный график ДТП  - с гибелью людей,  - с ранением людей При составлении линейного графика для дороги с двусторонним движением возможно разнесение отметок ДТП в обе стороны от него, что отражает соответственно встречные направления потоков по правой и левой стороне дороги. Однако в связи с тем, что ряд ДТП происходит на осевой линии или с выездом транспортного средства на левую сторону, такая детализация не всегда достигает цели. Для построения линейных графиков необходима предварительная систематизация данных по данной магистрали из учетных карточек ДТП. Для этого можно воспользоваться, например, вспомогательной карточкой регистрации данных о ДТП на данной магистрали, площади и т.п. показанной в форме 1. Форма 1 1. Город (район) ____________________________________________ 2. Место ___________________________________________________ (наименование улицы, площади, шоссе и т.д.) Примечание Шифр предприятия 9 Ранено Особо опасные места 8 Погибло Вил транспорта 7 Ранено Вид происшествия 6 Последствия происшествия В том числе дети Погибло Отметка темного времени 5 Состояние покрытия дороги Час 4 Причины происшествия Дата происшествия 3 Состояние проезжей части № дома или осветительной мачты 2 Стаж водителя № учетной карточки 1 Класс водителя № п/п Ширина проезжей части ___________________________________________ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 60 Карты и линейные графики для важнейших магистралей города или области позволяют по истечении определенного календарного срока выявить очаги концентрации ДТП, а, следовательно, места, которые должны быть подвергнуты детальному изучению службой ОДД. Специфическими местами концентрации ДТП являются пересечения крупных магистралей, городские площади и т. п. Топографический анализ в таких местах наиболее удобно выполнять в виде масштабной схемы (ситуационного плана), которая по существу является развитием схемы отдельного ДТП, предусмотренной карточкой учета ДТП. Образец такой схемы показан на рис. 3. Каждое ДТП наносится символом, показывающим характер движения участников происшествия и тяжесть его последствий. Обозначение ДТП может быть дополнено датой и временем суток, наносимыми непосредственно над стрелками, показывающими путь автомобиля, а также номером учетной карточки или записи в журнале. Это позволяет при анализе схем быстро найти необходимые дополнительные данные. Рис 3 Масштабная схема ДТП ———> — направление движения транспортных средств; ---------> — направление движения пешеходов; — неподвижное транспортное средство;  — ДТП со смертельным исходом; о — ДТП с ранением людей; х — ДТП с материальным ущербом. Линейные графики и масштабные схемы являются необходимыми материалами при натурных обследованиях дорог, а также при Разработке решений по совершенствованию организации движения. Очень наглядным для выявления эффективности проводимых мероприятий является сравнение масштабных схем ДТП по объекту исследования до и после проведения мероприятий по совершенствованию организации движения. В ряде случаев возникает необходимость сравнения относительной опасности той или иной зоны концентрации ДТП (очага аварийности), например, когда с помощью топографического анализа выявлено несколько очагов с одинаковым суммарным количеством ДТП. Учитывая необходимость предупреждения прежде всего происшествий с наиболее тяжкими последствиями и ликвидации наиболее опасных мест, возникает задача определить, какой из очагов имеет большую сум61 марную тяжесть последствий. С этой целью еще в 1938 г. Ф. Рейнгольдом была предложена формула для определения «показателя тяжести» происшествий, который можно также назвать «показателем опасности». Uo=pono+p1n1+p2n2+p3n3 где n0, n1, n2, n3 — количество ДТП с материальным ущербом, с легким ранением людей, с тяжелым ранением, с гибелью людей, ро=1, р1=5, p2==70, p3=130 — соответственно условные коэффициенты тяжести последствий. Методика Рейнгольда не учитывает интенсивности движения и рассчитана на отдельный короткий элемент дороги (пересечение, мост и т п.) Если же анализируется значительный участок дороги, то следует расчет делать в удельных показателях с учетом протяженности дороги и интенсивности движения. В этом случае показатель опасности U1o для участка дороги протяженностью l при суточной интенсивности движения Nac определяют по формуле где рi — коэффициент тяжести последствий данной группы ДТП; ni — количество ДТП данной группы ли тяжести последствий Прибегая к расчету таких обобщенных показателей, не следует преувеличивать значение тяжести последствий при оценке опасности того или иного участка, учитывая, что тяжесть последствий отдельного ДТП может обусловливаться случайными факторами. Особенно надо предостеречь от недооценки ДТП с так называемыми легкими последствиями, так как последующие аналогичные происшествия могут иметь значительно более тяжелые последствия. Можно, например, указать, что съезд с дороги в зимнее время зачастую заканчивается менее тяжелыми последствиями для людей, чем летом, что обусловливается мягким снеговым покровом, смягчающим удар автомобиля, и теплой верхней одеждой, защищающей людей. Одним из возможных путей оценки тяжести последствий того или иного ДТП является определение величины причиненного им материального ущерба. В зарубежных странах в связи с этим проведено много специальных исследований и разработаны методики определения материального ущерба от ДТП и задержек движения. Необходимо отметить, что моральные и экономические принципы нашего социалистического государства не позволяют непосредственно использовать методики, разработанные специалистами капиталистических стран. Невозможно полностью объективно определить в денежном выражении стоимость жизни и здоровья человека, которые могут быть потеряны в результате ДТП. Трудно оценить и потери времени нашими гражданами, происходящую в результате неудовлетворительной организации движения. Тем не менее совершенно очевидно, что этим фактором боль62 шого социального значения сопутствует и явный материальный ущерб, который необходимо учитывать при обосновании затрат на ОДД. Потери от происшествий можно разделить на прямые и косвенные. К прямым потерям следует отнести ущерб в результате уничтожения или повреждения материальных ценностей при ДТП, а также непосредственные затраты, необходимые для ликвидации всех последствий ДТП. Под косвенным следует понимать потери в результате временного или полного выбытия из сферы трудовой деятельности трудоспособных членов общества, т.е. условную потерю части национальною дохода. Прямые потери от ДТП обусловливаются следующими основными составляющими стоимостью транспортных средств, полностью пришедших в негодность и подлежащих списанию; стоимостью уничтоженных и пришедших в негодность грузов; стоимостью поломанных технических средств регулирования движения и обустройства дорог; затратами на транспортировку и восстановление поврежденных транспортных средств; затратами на ремонт дорожных сооружений и элементов обустройства; затратами медицинских учреждений на оказание помощи и лечение пострадавших людей; размерами сумм, выплачиваемых пострадавшим в период нетрудоспособности; размерами пособий и пенсий, выплачиваемых лицам, получившим инвалидность, а также семьям, потерявшим кормильца. Приведенный перечень основных составляющих затрат не является исчерпывающим. Значительные расходы связаны с деятельностью следственных и судебных органов, ведущих разбор уголовной и гражданской ответственности по делам о ДТП и т. п. Однако определение фактического значения этих потерь и выделение их из общей массы затрат в данной сфере представляет еще большие трудности, чем перечисленные выше основные потери, по которым уже имеются некоторые обобщенные данные. Следует полагать, что по мере совершенствования учета ДТП конкретные данные материальных потерь по каждому событию будут определяться и фиксироваться в соответствующих учетных документах. Материальный ущерб от задержек движения в результате недостатков организации дорожного движения определяется следующими основными составляющими потерей времени транспортными средствами, которое можно было использовать для полезной транспортной работы; перерасходом топлива при работе двигателя на режиме холостого хода, разгоне после вынужденной остановки, а также замедленном движении на промежуточных передачах при заторах; потерей времени пассажиров общественного транспорта и индивидуальных владельцев автомобилей; повышенным износом дорожного покрытия на участках торможения перед регулируемыми перекрестками. На основе обобщения исследований материальных потерь от ДТП ВНИИБД предложена следующая формула для определения показателя опасности элемента улично-дорожной сети. 63 где - p1, р2, p3, р4, p5 — показатели тяжести ДТП: - с повреждением автомобилей, равные, соответственно, 1; - при легком ранении человека — 12; - при ранении, повлекшем инвалидность, — 28; - при гибели взрослого человека — 81; - при гибели ребенка —106, соответственно; n1, n2, … , n5 — количество происшествий данной группы по тяжести за год; Nac — интенсивность транспортного потока, тыс. авт./сут 64 ЛЕКЦИЯ 10. Тема 4. Классификация и анализ дорожно-транспортных происшествий (продолжение) План 5. Конфликтные точки и конфликтные ситуации 5. Конфликтные точки и конфликтные ситуации Существенным недостатком выявления опасных мест на уличнодорожной сети является возможность делать выводы только по уже случившимся ДТП, в то время как главной задачей ОДД является их предупреждение. Многие исследования показали, что происшествия чаще всего происходят в так называемых «конфликтных точках», т.е. в местах, где имеет место специфическое воздействие между собой участников дорожного движения. Таким образом, выявление потенциальных конфликтных точек и последующая их ликвидация или снижение степени опасности позволяют, не дожидаясь возникновения ДТП, повысить безопасность условий движения. Особенно типичными в этом отношении являются пересечения дорог (перекрестки), где встречаются и пересекаются потоки транспортных средств и пешеходов, прибывающих с разных направлений. До 25% ДТП от общего их количества в нашей стране происходит на пересечениях. В городах и населенных пунктах, где пересечения встречаются особенно часто, доля происшествий на них достигает 40%. Рис. 4. Виды и условные обозначения маневров и конфликтных точек Для перекрестков характерно разделение потоков по разным направлениям, а также слияние или пересечение траектории движения (рис. 4). Места улично-дорожной сети, где осуществляется это взаимодействие потоков, называют точками разделения (отклонения), слияния и пересечения, или в целом — конфликтными точками. Маневры осуществляются также и на перегонах улиц и дорог при изменении рядов движения и других перестроениях, однако они наиболее характерны именно для узловых пунктов улично-дорожной сети (транспортных узлов). Характерной особенностью каждой конфликтной точки является не только потенциальная опасность столкновения транспортных средств, движущихся по конфликтующим направлениям, но и вероятность задерж65 ки транспортных средств. Если рассмотреть четырехсторонний перекресток дорог со всеми разрешенными маневрами для однорядных потоков транспортных средств встречного направления (рис. 5), то можно выявить 32 типичные конфликтные точки, в числе которых 16 точек пересечения, 8 отклонений и 8 слияний. Число конфликтных точек определяется существующими или разрешенными направлениями движения и количеством разрешенных рядов движения транспортных средств. Кроме того, следует отдельно рассматривать также и пересечения траекторий движения транспортных средств и пешеходов. Рис. 5. Конфликтные точки на пересечении двухполосных дорог: 1 – отклонения, 2- слияния, 3 – пересечения Для сравнительной оценки сложности и потенциальной опасности транспортных узлов применяют различные системы условных показателей (оценочных баллов). Одна из них [14] предлагает оценку по показателю сложности транспортного узла исходя из того, что отклонение оценивают 1, слияние — 3 и пересечение — 5 баллами: где nо — количество точек отклонения; nc — количество точек слияния; nд — количество точек пересечения. При этом транспортный узел считается простым, если m<40; средней сложности, если m = 40...80; сложным — с показателем m = 20...150; очень сложным — при m > 150. Узел, имеющий 32 конфликтные точки, по этой системе характеризуется величиной m = 112 и относится к сложному. Рассмотрим более детально потенциальную сущность конфликтных 66 точек. Возникновение конфликтной точки при маневре отклонения пояснено на рис. 6. Здесь рассмотрено движение четырех автомобилей (I...IV) в потоке крайней правой полосы (см. рис. 6а). Автомобили I и IV двигаются с характерной для потока скоростью, что на рис. 6б характеризуется прямыми I и IV с постоянным наклоном в координатах 5—1. Потенциально опасная зона и условная конфликтуя точка возникают между траекторией движения автомобиля II, совершающего правый поворот, и траекторией движения автомобиля III, следующего за ним и намеревающемся продолжать движение по прямой. Выполнить поворот водитель автомобиля II может, только снизив скорость, что он и делает, начиная торможение в сечении б—б и что видно также из рис. 6б на кривой II. Во избежание попутного столкновения водитель автомобиля III, отреагировав на торможение автомобиля II, притормаживает свой автомобиль, начиная с сечения а—а, задержка которого характеризуется на рис 6б величиной t отклонения кривой III. При этом на полосе движения возникает зона помехи и возможного столкновения протяженностью от сечения а—а до сечения в—в, в котором автомобиль II полностью освобождает полосу. Очевидно, что протяженность этой зоны зависит от разности между скоростью потока и той, с которой может осуществить поворот автомобиль II, а также от интенсивности его торможения. Конфликтная точка отклонения становится особенно опасной, а задержка t продолжительной, если автомобиль, совершающий маневр, вынужден предварительно остановиться. Такая ситуация, в частности, особенно часто возникает, когда совершается маневр левого поворота. Маневр слияния показан на рис. 7. В отличие от маневра отклонения вправо слияние не может быть выполнено в любой момент времени, так как для этого необходимо, чтобы в потоке, с которым происходит слияние, образовался достаточный разрыв между транспортными средствами. При слиянии автомобиля II с потоком, движущимся в направлении стрелки, образуется зона помех и возможного столкновения (опасная зона), которая имеет начало в сечении а—а, удаленном от сечения б—б на расстояние остановочного пути автомобиля IV и заканчивается в сечении в—в, где скорость автомобиля II достигает скорости потока. 67 Рис 6. Схема движения при маневре отклонения Рис 7. Схема движения при маневре слияния Как видно из рис 7б, кривая I показывает, что автомобиль двигался на всем протяжении рассматриваемого отрезка с установившейся скоростью, характерной для потока. Автомобиль II (см рис 7б), приближавшийся к месту слияния (сечение б—б) с такой же скоростью, снизил ее в зоне поворота на криволинейном участке пути, а также возможно в связи с тем, что в момент приближения пересечение было занято автомобилем III. Водитель автомобиля II принял решение влиться в поток между III и IV, который он счел достаточным для безопасного совершения маневра. Однако, как видно из рис 7б, водитель автомобиля IV, опасаясь, что автомобиль II будет препятствовать его движению с прежней скоростью, начал несколько притормаживать уже в сечении а—а. Его задержка характеризуется отрезком t. Протяженность опасной зоны зависит от величины снижения авто68 мобилем II скорости в процессе выполнения маневра, быстроты его разгона после поворота, а также от скорости и тормозных качеств автомобиля IV. При сравнении ситуаций на рис. 6 и 7 видно, что протяженность опасной зоны в случае маневра слияния существенно больше, чем в случае отклонения (при одинаковых динамических качествах транспортных средств). Заметим также, что возможное столкновение автомобилей IV и II может произойти не только в сечении б—б, но и на всем протяжении участка б—в. Кроме того, при плотном потоке транспортных средств, движущихся в направлении стрелки, водителю автомобиля II необходимо будет не только снизить скорость, но и остановиться, ожидая достаточного разрыва. Приемлемым интервалом для вливания в транспортный поток при малой скорости движения на повороте, для легковых автомобилей является временной интервал в потоке более 6с. Таким образом, взаимодействие транспортных средств на дорогах является сложным явлением и упрощенные оценки соответствующих конфликтных точек дают возможность лишь приблизительно представить себе сложность того или иного транспортного узла. Потенциальная опасность столкновений транспортных средств при маневрах пропорциональна интенсивности движения взаимодействующих транспортных потоков. Для учета этого можно ввести в определение показателя сложности т данные, характеризующие интенсивность взаимодействующих потоков I и II в каждой конфликтной точке. Такой показатель N (индекс интенсивности транспортных потоков) для отдельной конфликтной точки можно подсчитать по формуле где Nai, и Nak — интенсивности взаимодействующих в данной точке потоков. Для транспортного узла в целом формула показателя сложности с учетом индекса интенсивности mN примет вид: mN  0,01  A (Nai + Nak) , n ( ik )wn где wn — множество номеров потоков, соответствующих п-му типу конфликтной точки A1=no, А2=3пс, A3=5nп Рис. 8. Конфликтные точки при различной интенсивности транспортных потоков (цифры означают интенсивность потока, авт/ч) 69 Сравнивая для примера два простых пересечения (рис. 8), получаем следующие показатели для схемы m=5*4*8=160; для схемы m=5*4*12=240. В данном случае интенсивность конфликтующих транспортных потоков должна учитываться не в приведенных, а в физических единицах. При определении степени опасности точек пересечения можно учитывать угол пересечения траекторий, полагая, что чем больше угол, тем выше потенциальная опасность столкновения. В табл. 2 приводятся коэффициенты, применяемые в так называемой десятибалльной системе оценки конфликтных точек. Она даст возможность более детально анализировать конфликтные точки на любом участке улично-дорожной сети и, в частности, учитывает специфический случай встречного движения на одной полосе. Отметим, что, пользуясь этой системой, уже нельзя использовать классификацию по сложности, приведенную выше для пятибалльной системы. Таблица 2 Конфликтные точки Отклонение Слияние Пересечение под углом: 300 600 Коэффициенты опасности 1 2 3 4 Конфликтные точки 900 1200 1500 Встречное движение по одной полосе Коэффициенты опасности 6 7 9 10 Для промежуточных значений углов пересечения значения коэффициентов опасности можно определять, пользуясь интерполяцией. Показатель сложности (или опасности) пересечений не учитывает многие эксплуатационные факторы, зависящие от местных условий, к которым относятся профиль дороги, тип и состояние покрытия, условия видимости, фактические скорости движения транспортных средств. До сих пор, также, не разработана система оценки конфликтных точек между транспортными и пешеходными потоками, хотя они и требуют самого пристального внимания организаторов дорожного движения. Кроме названных трех наиболее характерных маневров при рассмотрении схем и траекторий движения транспортных средств, часто выделяют также маневр переплетения. Этот маневр характерен для перестроения в рядах движения, в частности, на развязках с круговым движением. По существу переплетение — это сочетание двух маневров слияния и последующего ответвления потоков. Существует ряд эмпирических формул для определения длины участка переплетения. Однако они не являются достаточно обоснованными. На основании исследований можно ориентировочно считать, что процесс переплетения для легкового автомобиля происходит со скоростью бокового перемещения автомобиля около 1,0—1,5 м/с. Таким образом, пе70 рестроение автомобиля из одного ряда в другой происходит за время 3,0— 3,5 с, на основании чего можно вычислить длину зоны переплетения в зависимости от скорости движения, характерной для данного участка дороги. 200 150 Рис. 9. Схема для подсчета числа конфликтных ситуации в час (цифры означают интенсивность потока, авт/ч) Следует также указать на такую типичную конфликтную точку, не включенную в рассмотренные выше системы оценки, как точка возможного попутного столкновения. Она возникает во всех случаях при остановке на полосе движения транспортного средства (особенно ночью), а также в транспортном потоке, когда водители выдерживают недостаточную дистанцию между автомобилями. По своему характеру эта точка близка к точке отклонения . Заслуживает внимания и практического использования методика оценки сложности пересечения по количеству потенциально возможных конфликтов в течение часа. При такой оценке суммируются данные по конфликтным ситуациям для всех точек, независимо от типа. Так, для пересечения, показанного на рис. 9, общее число потенциально возможных конфликтных ситуаций подсчитывается исходя из наименьшей интенсивности двух конфликтующих потоков следующим образом: точка I—100 конфликтных ситуаций, II—50, III — 50, IV — 200, V — 50. Сумма для данного пересечения составляет 450 возможных конфликтных ситуаций в час. На основе анализа современных тенденций исследований дорожного движения можно утверждать, что дальнейший прогресс в этих методах обеспечит возможность полностью перейти от выявления опасных (конфликтных) точек по факту совершения ДТП к методам выявления и ликвидации мест возникновения конфликтных ситуаций. 71 ЛЕКЦИЯ 11. Тема 5. Психофизиологические основы деятельности и подготовки водителя План 1. Психофизиологические основы деятельности и подготовки водителя 1. Психофизиологические основы деятельности и подготовки водителя Одним из основных мероприятий, направленных на совершенствование профессиональной подготовки водителей транспортных средств, является психофизиологический отбор лиц, которые претендуют получить право на управление транспортным средством, и оценка их пригодности. В целях совершенствования методов подготовки водителей транспортных средств используется схема по оценке комплекса психофизиологических характеристик водителя транспортных средств и контролю знаний, приобретенных в процессе обучения. Данная методика позволяет проводить изучение психофизиологических характеристик водителя транспортных средств таких как, тип темперамента, простая и сложная сенсомоторные реакции, внимание, память, мышление и т. д. Для общей картины психофизиологического типа личности водителя, следует проводить эти исследования комплексно. На рис.1 предлагается схема подготовки водителей транспортных средств Повышение профессионального мастерства водителей осуществляется путем организации занятий необходимой для ОБДД периодичности, но не реже 1 раза в год по соответствующим учебным планам и программам ежегодных занятий с водителями. В Положении об обеспечении безопасности дорожного движения в предприятиях, учреждениях, "организациях, осуществляющих перевозки пассажиров и грузов регламентировано проведение инструктажей с водителями и наличие в АТО журнала вводного инструктажа и журнала инструктажей, обеспечивающих водителей информацией об условиях движения и работы на маршруте. Вводный инструктаж проводится при приеме водителей на работу и содержит информацию об особенностях условий выполнения перевозок и ПРР в АТО, маршрутах перевозки, вопросах организации и осуществления мероприятий по БДД. Вводный инструктаж проводит руководитель АТО или работник, назначенный ответственным за работу по БДД. Предрейсовый (ежедневный) инструктаж включает в себя информацию об условиях движения и наличии опасных участков (особенности дороги, наличие железнодорожных переездов, путепроводов, мест скопления людей), погодных условиях, режиме труда и отдыха, местах заправки топливом, отдыха и приема пищи, порядке стоянки и охраны транспортных средств. Предрейсовый инструктаж проводит диспетчер перед выпуском водителей на линию. 72 Устройство и техническое обслуживание автомобиля Отбор водителей транспортных средств Правила дорожного движения Медицинский Социальный Обучение в учебных организациях Основы управления автомобилем и безопасность движения Оказание первой помощи пострадавшим Образовательный Психофизиологическое обследование Психофизиологический Повышение профессионального мастерства Варианты обучения вождению Индивидуальный подход к обучающимся Совершенствование тренажерной подготовки Административноправовое воспитание Контроль психофизиологических качеств Контроль подготовки Контроль поведения в дорожном движении Отработка первоначальных навыков на автодроме Рисунок 1 - Предлагаемая схема подготовки водителей транспортных средств Периодический инструктаж проводится ежемесячно и должен содержать сведения о новых нормативных документах, касающихся работы водителей, действиях водителя при возникновении критических ситуаций, ДТП, по осуществлению противоугонных и противопожарных мер. Сезонный инструктаж проводится работником службы БДД 2 раза в год и содержит информацию об особенностях безопасного управления 73 транспортными средствами в различных условиях, изменении транспортных и пешеходных потоков, анализ ДТП. Специальный инструктаж проводится в случаях направления водителя в командировку, дальний рейс, на работу в отрыве от основной базы, при перевозке детей, крупногабаритных и тяжеловесных грузов, при изменении маршрута перевозки или характера груза. Специальный инструктаж проводят работники эксплуатационной службы. Внеплановый инструктаж включает в себя информацию об изменениях в нормативно-правовых документах, которые необходимо довести до водительского состава, о стихийных бедствиях, дорожно-транспортных или экологических происшествиях в зоне маршрута движения транспортных средств, разбор обстоятельств и причин ДТП, катастроф на AT и т.д. Внеплановый инструктаж проводят работники службы БДД. На все виды инструктажа кроме ежедневного должны быть разработаны инструкции, утвержденные руководителем АТО, с присвоением порядкового номера. В АТО должен осуществляться учет сведений о проведении указанных инструктажей. Сведения о прохождении курса занятий и сдаче зачетов заносятся в личную карточку водителя. Организация имеет право не допускать водителя, не сдавшего зачет, к самостоятельной работе на линии. Водитель, не допущенный к самостоятельной работе, переводится с его согласия на другие работы. При невозможности перевода водитель подлежит увольнению в соответствии с действующим законодательством о труде. В автотранспортных предприятиях и организациях должен проводиться учет и анализ всех ДТП с участием транспортных средств, владельцами которых они являются, независимо от места возникновения ДТП, его последствий и вины водителей. Общими задачами учета и анализа ДТП на предприятиях, в организациях, учреждениях является оценка состояния БДД и анализ причин и условий возникновения ДТП с последующей разработкой необходимых профилактических мероприятий. Учет ДТП в АТО осуществляется работниками службы БДД или иными лицами, назначенными приказом по организации. Предприятия и организации обязаны немедленно сообщать в органы внутренних дел по территориальной принадлежности о всех ДТП с участием принадлежащих им транспортных средств. Предприятия и организации ежемесячно сверяют с территориальными органами внутренних дел сведения о ДТП с пострадавшими. При анализе структуры аварийности используют удельные и относительные показатели аварийности, объектами сопоставления при таком анализе могут быть: виды ДТП; типы и марки транспортных средств; 74 группы водителей с разным стажем (общим и в организации), возрастом, другими особенностями; регулярные маршруты, обслуживаемые организацией; подразделения организации (колонны, отряды, бригады) и др. При этом сопоставление производится также со средними значениями соответствующих показателей по отрасли. Для детализации причин аварийности проводят анализ по времени и месту совершения ДТП, виду и характеру перевозки, видам нарушений ПДД, в зависимости от продолжительности работы на линии и т.д. Целью анализа является выявление условий, характеризующихся повышенной частотой совершения ДТП или повышенной тяжестью последствий. Анализ аварийности завершается построением матрицы причины ДТП — мероприятия (или направления деятельности) по устранению причин ДТП. При выявлении причин ДТП используют также материалы служебных расследований, проводят опросы водителей и специалистов АТО. Для проведения анализа аварийности в АТО необходимо иметь и накапливать не только данные о ДТП, но и данные о последствиях ДТП; данные о парке транспортных средств, о водительском составе (сведения о водителях, как правило, накапливают и обобщают в карточках персонального учета водителей); данные о скоростных режимах движения (средних скоростях, заложенных в расписании); данные о нарушениях ПДД и принятых мерах; сведения о реализации запланированных мероприятий по БДД (число проверок, медицинских осмотров, инструктажей и т.д.). Для анализа и оценки профилактической работы по БДД целесообразно применять так называемые неаварийные показатели. Их использование обусловлено, во-первых, тем, что часто данных об аварийности недостаточно для анализа и оценки аварийности, а во-вторых, неаварийные показатели позволяют реагировать на симптомы неблагоприятных тенденций до того, как они станут причинами ДТП. Приведем перечень показателей, разделенных по основным задачам деятельности по предупреждению ДТП. 1. Обеспечение надежности водительского состава. 1.1. Аварийные показатели:  число ДТП, погибших и раненых в ДТП по вине водителей;  коэффициент виновности в разных классах ДТП (отношение ДТП по вине водителей к ДТП с участием транспортных средств АТО). 1.2. Неаварийные показатели:  число выявленных нарушений ПДД водителями на линии по отношению к числу проверок;  число водителей в «опасном состоянии» (нетрезвом, переутомленном, болезненном), отстраненных после предрейсового медицинского осмотра; 75  число нарушений ПДД, число водителей с неоднократными нарушениями ПДД;  число водителей, повысивших свою квалификацию;  число водителей со стажем работы до 1 года. 2. Обеспечение технической исправности транспортных средств в эксплуатации. 2.1. Аварийные показатели:  число ДТП по причине технической неисправности транспортных средств;  удельная тяжесть последствий, связанная с неисправностью транспортных средств. 2.2. Неаварийные показатели:  число сходов транспортных средств с линии по технической неисправности;  число транспортных средств, выявленных на линии с техническими неисправностями;  число транспортных средств, не оснащенных необходимыми приборами и оборудованием;  число транспортных средств со сроками эксплуатации, превышающими нормативные. 3. Обеспечение безопасности при организации перевозочного процесса. 3.1. Аварийные показатели:  число ДТП, совершенных водителями после 8 ч работы на линии;  число ДТП, совершенных водителями при использовании автомобиля в личных целях;  число ДТП, совершенных неопытными водителями (со стажем работы от 1 до 3 лет). 3.2. Неаварийные показатели:  число выявленных нарушений режимов труда и отдыха водителей и нарушений Правил перевозки пассажиров и грузов;  частота проведения линейного контроля;  число (процент) водителей, не охваченных предрейсовым медицинским осмотром. 4. Обеспечение безопасных условий работы водителей на линии. 4.1. Аварийные показатели — число ДТП по причине неудовлетворительных дорожных условий. 4.2. Неаварийные показатели:  число маршрутов, на которых не обследовались дорожные условия в установленные сроки;  число (процент) маршрутов регулярных перевозок, на которые не составлены паспорта и схемы маршрутов с указанием опасных мест; 76  число сходов транспортных средств с линии из-за неблагоприятных дорожных условий, срывов графиков движения и др. Перечисленные показатели можно считать потенциальными носителями причин ДТП. Увеличение значений аварийных и неаварийных показателей с большой вероятностью свидетельствует о наличии проблем БДД, т. е. отклонений в работе служб АТО по ОБДД. Итак, на основании анализа аварийности (сопоставительного анализа динамики и структуры аварийности), анализа единичных ДТП (в ходе и по материалам служебных расследований), анализа неаварийных показателей, анализа практики реализации мероприятий по БДД в АТО, анализа выполнения требований нормативных документов выявляются основные причины ДТП, формируются проблемы (узкие места, недостатки) в деятельности АТО по БДД, определяются задачи, основные направления деятельности по устранению выявленных причин, проблем. Результаты проведенного комплексного анализа являются базой для формирования плана (программы) конкретных мероприятий по БДД. 77 ЛЕКЦИЯ 12. Тема 6. Безопасность транспортных средств, ее роль в решении проблемы обеспечения безопасности дорожного движения План 1. Состояние и актуальность проблемы обеспечения безопасности дорожного движения 2. Роль безопасности транспортных средств в решении проблемы обеспечения безопасности дорожного движения 3. Основные направления работ по обеспечению безопасности транспортных средств 1. Состояние и актуальность проблемы обеспечения безопасности дорожного движения Жизнь и трудовая деятельность людей неразрывно связаны с транспортом, без которого был бы невозможен технический и социальный прогресс. Вторая половина XX века характеризуется неуклонным ростом перевозок автомобильным транспортом. Автомобилизация требует решения комплекса сопутствующих ей задач, без которых не может быть обеспечен желанный эффект и положительное влияние автомобилизации на социальное развитие общества. Автомобиль, как средство передвижения, обладает рядом преимуществ перед другими видами транспортных средств. К этим преимуществам относятся: а) высокая мобильность; б) способность доставлять пассажиров и грузы “от двери до двери”; в) относительная простота управления; г) во многих районах страны (горная местность и т.д.) является единственным видом транспорта; д) автомобиль является необходимым средством и атрибутом быта в повседневной деятельности человека. Число автомобилей на дорогах во всем мире растет с каждым годом. Но в первую очередь это касается России, где, как ни в одной другой стране мира, за последнее время резко увеличился поток автомобилей. Только в Московской области за 1995 год добавилось около 300 тысяч автомобилей. Ежегодный рост автомобильного парка Москвы составляет около 30% при среднемировом уровне роста до 10%. Быстрое увеличение численности автомобильного парка сопровождается ростом числа пострадавших от дорожно-транспортных происшествий (ДТП). По данным статистики ООН, ежегодно от автомобильных аварий во всех странах погибает около 300 тысяч человек, и около 10 миллионов получают телесные повреждения. Начиная с 1899 года, когда в США было зарегистрировано первое ДТП со смертельным исходом, в этой стране в результате автомобильных аварий погибло свыше двух миллионов человек, что почти в три раза превышает людские потери США во всех войнах, которые они вели на протяжении своей истории. 78 По данным Национального Совета по безопасности движения США, ущерб от ДТП составляет в последнее время 50 миллиардов долларов в год; в Германии потери от ДТП достигли 14–15 миллиардов марок. В России в 2005 г. произошло свыше 223 тысяч дорожнотранспортных происшествий, в которых погибли 33957 человек и ранено 274 864 человек. Всего за последние 10 лет в результате дорожнотранспортных происшествий погибли 313,9 тыс. человек, из которых более четверти – люди наиболее активного трудоспособного возраста (26 – 40 лет). Начиная с 2000 г., устойчиво растут такие относительные показатели аварийности, как количество лиц, погибших в результате дорожнотранспортных происшествий, на 10 тысяч единиц транспорта (транспортный риск) и количество лиц, погибших в результате дорожнотранспортных происшествий, на 100 тыс. населения (социальный риск) результате дорожно-транспортных происшествий, соответственно). Дорожно-транспортные происшествия наносят экономике России значительный ущерб, составляющий в последние пять лет 2,2…2,6 % валового внутреннего продукта страны (в 2004 г. ущерб составил 369 млрд. р., в том числе в результате гибели и ранения людей – 227,7 млрд. р.). Относительная опасность автомобиля превышает относительную опасность воздушного транспорта более чем в три раза, а железнодорожного – в десять раз. На один миллиард пассажиро-километров на автомобильном транспорте приходится двадцать погибших, на воздушном – шесть, на железнодорожном – два. По сравнению со странами с развитой рыночной экономикой, в России количество дорожно-транспортных происшествий на тысячу транспортных средств в 7-10 раз выше, чем в США, Японии, Германии, Франции, Финляндии и других. На порядок выше, чем в перечисленных странах, и такой показатель тяжести последствий ДТП, как число погибших на 100 пострадавших. В 2007 году в нашей стране он составил 10,2. В то время как в США он равен 1,3, в Германии – 1,8; в Швеции – 3,4; во Франции – 4,1; в Финляндии – 5,2. 2. Роль безопасности транспортных средств в решении проблемы обеспечения безопасности дорожного движения Если раньше обеспечение БДД сводилось к деятельности по предупреждению дорожно-транспортных происшествий, включающей совершенствование эксплуатационных свойств автомобилей, дорог, а также повышение мастерства водителей и уровня их транспортной дисциплины, то в последние годы в странах развитой автомобилизации отношение к проблеме безопасности движения коренным образом изменилось. Главные причины этого связаны с возросшей социальной и экономической значимостью проблемы. С одной стороны, рост автомобильного парка приводит 79 к увеличению тяжести последствий от ДТП, повышению ущерба и уровня опасности (характеризуемого, например, вероятностью гибели участника движения в ДТП). С другой стороны, все более сложным, требующим привлечения огромных людских и материальных ресурсов, становится комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности дорожного движения. Существенное сокращение тяжести последствий ДТП (социальный аспект проблемы), соизмерение затрат и результатов перехода к оптимальным методам планирования мероприятий (экономический аспект проблемы), координация деятельности множества предприятий и организаций (организационный аспект проблемы), технические возможности разработки и проведения разнообразных мероприятий (технический аспект проблемы) приводят к необходимости подхода к деятельности по обеспечению безопасности движения, как к сложной управляемой системе. Можно выделить из системы дорожного движения только ее транспортную часть, т. е. комплекс взаимосвязанных факторов, которые условно делят на четыре части: автомобиль, водитель, дорога и среда. Под дорогой при этом понимают собственно дорогу с ее обустройством (дорожное полотно, обочины, мосты) и окружающую обстановку (средства регулирования, другие транспортные средства, пешеходы, зеленые насаждения, близлежащие строения); под средой – погодноклиматические условия движения (температура, влажность воздуха, ветер, осадки, освещенность и т.д.). Объединение этих частей в единый комплекс водитель–автомобиль–дорога–среда (ВАДС) позволяет оптимизировать дорожное движение в комплексе, обеспечивать взаимное соответствие отдельных его элементов. Вместе с тем необходимо внимательно изучать и совершенствовать каждый элемент системы, добиваясь максимальной эффективности его функционирования во взаимодействии с остальными элементами. Из четырех элементов комплекса водитель–автомобиль–дорога– среда наибольшей потенциальной опасностью обладает транспортное средство. Созданный для передвижения с большой скоростью автомобиль именно в силу своей подвижности, возможности быстро изменять положение на дороге и относительно других объектов, как движущихся, так и неподвижных, представляет собой источник повышенной опасности. Обеспечение безопасности движения на автомобильном транспорте это часть общей проблемы дорожной безопасности, которая является комплексной и многоплановой и поэтому требует для своего решения активного участия представителей различных областей знания и различных секторов народного хозяйства. В последние годы значительно расширился круг специалистов, которые привлекаются к решению отдельных вопросов проблемы: это медики и психологи, специалисты по электронике и вычислительной технике, социологии, педагоги, писатели и работники искусства. Например, если обратиться к проблеме подготовки водителя, про80 фессионального совершенствования, то и здесь для достижения успеха требуется активное участие “смежников”. Процессы обучения и повышения квалификации водителей теперь не обходятся без показа учебных фильмов и, следовательно, без участия кинематографистов или специалистов по компьютерной графике, обычным для автотранспортных предприятий стало участие в профилактике ДТП медицинских работников, которые осуществляют медицинский контроль и предрейсовый осмотр водителей. 3. Основные направления работ по обеспечению безопасности транспортных средств Комплексный подход к изучению безопасности дорожного движения не исключает, а, напротив, предполагает детальное изучение и совершенствование каждого элемента в отдельности. Неудовлетворительное функционирование хотя бы одного из элементов системы, отсутствие четкой связи между ними, несоответствие их одного другому, даже частичное, приводит к утрате работоспособности (отказу) всей системы в целом. Отказ комплекса ВАДС проявляется в снижении интенсивности движения вплоть до полного его прекращения и возникновении дорожнотранспортных происшествий (ДТП). Причиной дорожно-транспортного происшествия часто является несоответствие одного из элементов системы водитель–автомобиль– дорога–среда остальным элементам. Многие происшествия возникают вследствие того, что требования дорожной обстановки выше возможностей человеческого организма или конструкции транспортного средства. Органы чувств человека надежно работают лишь в сравнительно узких диапазонах нагрузок. Величины нагрузок, действующих на водителя в сложной дорожной обстановке, часто выходят за пределы этих диапазонов, что осложняет работу водителя и создает предпосылки для опасных ситуаций. Воздействие на водителя дополнительных нагрузок, вызванных недостатками конструкции автомобиля или его неудовлетворительным техническим состоянием, может резко ухудшить качество вождения, а в особенно неблагоприятных случаях привести к аварии. Напротив, удачная конструкция автомобиля, компенсирующая психофизиологические недостатки человека, может способствовать повышению безопасности дорожного движения. Для повышения безопасности движения необходимо одновременное совершенствование и развитие конструкций автомобилей, которое может вестись в нескольких направлениях: – дублирование наиболее важных в отношении безопасности движения систем и узлов; – повышение эффективности их действия (прежде всего совершенствование тормозных систем и систем управления); – улучшение условий управления автомобилем (в том числе – ос81 нащение автомобилей современными средствами информации); – изменение конструкции травмоопасных элементов кабины и салона автотранспортных средств (т.е. улучшение пассивной безопасности) и др. Основными направлениями работ по повышению пассивной безопасности легковых автомобилей за последние 5 лет были разработки травмобезопасных рулевых колонок, повышение ударно-прочностных свойств кузовов. Конструкции кабин грузовых автомобилей ГАЗ-4301 и ГАЗ-3301 отвечают требованиям по ударно-прочностным свойствам при опрокидывании. Для большинства грузовых автомобилей решены вопросы установки задних противоподкатных брусов, обеспечивающих снижение тяжести последствий ДТП, а также вероятность попадания пешеходов под задние колеса. Автобусы семейств ЛиАЗ, ПАЗ, КАвЗ, УАЗ, ГАЗ в соответствии с международными требованиями оборудованы аварийными выходами и устройствами аварийного включения сигнализации, перекрытия подачи топлива и отключения клеммы аккумулятора. АТС отечественного производства на настоящий момент отвечают требованиям большинства Правилам ЕЭК ООН. И количество правил, к которым наша страна присоединилась, постоянно увеличивается. На Центральном автополигоне ведется работа по созданию специального участка дороги с различными (от 0,25 до 0,8) коэффициентами сцепления для полномасштабных испытаний АТС, оборудованных антиблокировочными и противобуксовочными системами. Несмотря на наличие отечественных (доведенных до производства) разработок таких систем, внедрение сдерживается из-за высокой стоимости (5–10% от стоимости автомобиля). Следует принять во внимание, что исход дорожно-транспортного происшествия из-за технических неисправностей автомобилей для пассажиров и водителей во многом зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Официальной статистикой не учитывается, что в ряде случаев ДТП, причиной которого формально не являлась техническая неисправность систем и узлов автомобиля, влияющих на безопасность движения, сопутствовало неудовлетворительное техническое состояние других агрегатов и механизмов. На первый взгляд, неисправность системы отопления или вентиляции автомобиля не имеет отношения к ДТП, которое произошло в результате неумышленного нарушения Правил дорожного движения. Однако такое нарушение может явиться следствием неудовлетворительного психологического состояния водителя, вызванного нарушением микроклиматических условий в кабине (холод, жара, загазованность и т.п.). Утомление и невнимательность водителя могли быть результатом неправильной установки сиденья, заедания механизмов управления и др. Причиной аварии при обгоне может явиться и неправильная установка зеркала 82 заднего вида, снижающая обзорность, но обычно подобные ДТП расцениваются как результат невнимательности водителя. При расследовании причин ДТП зачастую эти факторы не учитываются, что не позволяет вскрыть первопричину подобных происшествий – неудовлетворительное техническое состояние автотранспортных средств. Для предотвращения ДТП по технической неисправности автотранспортных средств, помимо особого внимания к узлам и агрегатам, непосредственно влияющим на безопасность движения, необходимо добиваться полной технической исправности автомобиля. 83 ЛЕКЦИЯ 13. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности План 1. Виды безопасности автомобиля 2. Нормативные документы по конструктивной безопасности транспортных средств 3. Активная безопасность автомобиля и измерители ее свойств 1. Виды безопасности автомобиля Конструктивной безопасностью автомобиля называется свойство предотвращать ДТП, снижать тяжесть его последствий и не причинять вреда людям и окружающей среде. Это свойство сложное и связано с другими эксплуатационными свойствами автомобиля (тяговой и тормозной динамичностью, устойчивостью, управляемостью, информативностью). Конструктивную безопасность делят на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую (рис. 1). Рис. 1. Классификация конструктивной безопасности транспортных средств Активная безопасность – это свойство автомобиля снижать вероятность возникновения ДТП или полностью его предотвращать. Оно проявляется в период, когда в опасной дорожной обстановке водитель еще может изменить характер движения автомобиля. Активная безопасность 84 зависит от компоновочных параметров автомобиля (габаритных и весовых), его динамичности, устойчивости, управляемости и информативности. Пассивная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП, если оно все же случилось. Пассивная безопасность проявляется в период, когда водитель, несмотря на принятые меры безопасности, не может изменить характер движения автомобиля и предотвратить дорожно-транспортное происшествие (кульминационная фаза ДТП). Послеаварийная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП после остановки и предотвращать возникновение новых аварий (конечная фаза ДТП). Для этого внедряют противопожарные мероприятия, облегчают эвакуацию пассажиров и водителя из аварийного автомобиля. Экологическая безопасность – это свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Мероприятиями по уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать снижение токсичности отработавших газов и уровня шума. В действительности все виды безопасности связаны между собой, влияют один на другой, и не всегда можно провести четкую границу между ними. Так, например, хорошая тормозная система, позволяющая остановить автомобиль на коротком расстоянии, повышает вероятность предотвращения ДТП, улучшая активную безопасность автомобиля. Кроме того, чем эффективнее тормозная система, тем большее замедление автомобиля она обеспечивает на том же расстоянии. Следовательно, если даже не удастся предотвратить наезд или столкновение, то вероятная тяжесть последствий ДТП все же будет меньше, т.е. повысится пассивная безопасность. Замки автомобильных дверей должны выдерживать большие перегрузки, не открываясь, чтобы предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (пассивная безопасность). Вместе с тем они не должны заклиниваться и препятствовать эвакуации пострадавших из автомобиля (послеаварийная безопасность). Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конструкции автомобиля, вынуждают конструкторов и технологов принимать компромиссные решения. При этом неизбежно ухудшаются одни свойства, менее существенные для автомобиля данного типа, и улучшаются другие, имеющие большее значение. 2. Нормативные документы по конструктивной безопасности транспортных средств Обеспечение безопасности дорожного движения невозможно без его четкой регламентации и последовательного выполнения юридическими и физическими лицами, а также всеми гражданами требований нормативных 85 актов, без строгого соблюдения лицензионных требований и условий, и, наконец, законов на автомобильном транспорте. Каждая страна с развитым автомобильным транспортом имеет свои законы и нормативные акты, содержащие требования к конструкции подвижного состава и его техническому состоянию. В этих актах основное внимание раньше уделялось техническим неисправностям автомобиля, препятствовавшим его безопасной эксплуатации. Поэтому в правилах дорожного движения указывались технические неисправности, при наличии которых эксплуатация автомобиля считалась недопустимой по соображениям безопасности. Однако оценки одного технического состояния автомобилей оказалось недостаточно. Внимательное изучение причин дорожнотранспортных происшествий показало, что в настоящее время большинство аварий происходит с технически исправными, часто даже новыми, автомобилями, а тяжесть последствий ДТП определяется не столько изношенностью узлов и деталей, сколько соответствием конструкции автомобилей сложным условиям дорожного движения. Стала очевидной необходимость определения совершенства конструкции автомобиля в отношении его безопасности и разработка системы показателей для количественной ее оценки. Такая работа началась с середины 60-х годов одновременно в нескольких странах. Требования к подвижному составу и отдельным системам и устройствам в России сформулированы: - в международных и межгосударственных стандартах (ГОСТ), к которым Россия присоединяется; - в техническом регламенте «Безопасность колесных транспортных средств»; - в государственных стандартах Российской Федерации (ГОСТ Р); - в стандартах предприятий и технических условиях, которые утверждаются объединениями и предприятиями независимо от форм собственности. Важным условием действенности стандартов по конструктивной безопасности автомобилей и ограничительным мероприятиям является система контроля предусмотренных требований, а также наличие организаций, ответственных за осуществление такого контроля. С целью установления соответствия механических транспортных средств и прицепов требованиям безопасности для жизни, здоровья или имущества граждан и охраны окружающей среды (зафиксированным в нормативной и технической документации), проводится обязательная сертификация. Национальным органом по сертификации в нашей стране является Госстандарт РФ. При разработке отечественных документов учитывается практика международных организаций, имеющих опыт в регламентации мероприятий по конструктивной безопасности автомобилей и располагающих сформулированными требованиями ко многим элементам конструкции. 86 Учитывая международный характер требований к безопасности конструкции автотранспортных средств в 1958 году в г. Женеве в рамках Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ООН ряд европейских стран принял “Соглашение о принятие единообразных условий официального утверждения и о взаимном признании официального утверждения предметов оборудования и частей механических транспортных средств”. В рамках этого соглашения страны-участницы разрабатывают единые предписания (Правила ЕЭК ООН), содержащие требования к автотранспортным средствам и методам их испытаний. К настоящему времени утверждено около 105 правил ООН, примерно столько же проектов правил и рекомендаций находится в стадии разработки и утверждения. Упомянутые документы являются составной частью Соглашения и составляют основу международной системы сертификации транспортных средств, предназначенной для устранения технических препятствий в международной торговле и промышленном сотрудничестве. На основании этого Соглашения официальные утверждения по соответствующим объектам предписаний, относящиеся к автотранспортным средствам и их оборудованию в одних странах, должны признаваться в других странах-участницах Соглашения, а новые разрабатываемые предписания по конструкции транспортных средств (после принятия их, по крайней мере, двумя странами-участницами и утверждения генеральным секретарем ООН) становятся Правилами ООН по конструкции транспортных средств, т.е. дополнениями этого Соглашения. Советский Союз (Российская Федерация) стал участником Соглашения в 1987 г. Согласно принятой ЕЭК ООН классификации (Правило № 13) все типы автомототранспортных средств делятся на 4 категории, в зависимости от числа колес, назначения и полной массы. Транспортным средствам с числом колес менее 4-х и полной массой менее 1 т присвоен индекс L с подразделением на 5 подкатегорий по числу и расположению колес, рабочему объему двигателя и максимальной скорости. Всем пассажирским транспортным средствам с числом колес 3 и более и массой выше 1 т присвоен индекс М с подразделением на 3 подкатегории по числу мест для сидения (исключая место для водителя) и по полной массе. Транспортным средствам для перевозки грузов с числом колес 3 и более и массой, превышающей 1 т, присвоен индекс N с подразделением на 3 подкатегории по полной массе. Прицепным транспортным средствам присвоен индекс О с подразделением на 4 подкатегории по числу осей и полной массе. Правила ЕЭК ООН, директивы ЕЭС и стандарты РФ в большой степени корреспондируются и имеют различия, как правило, по несущественным параметрам и методическим особенностям проведения испытаний. В директивах стран общего рынка в ряде случаев уточнены по сравнению с 87 ЕЭК ООН особенности процедуры проведения испытаний. Наиболее полно и в то же время достаточно жестко регламентированы требования к безопасности конструкции автомобилей в стандартах США, однако в последнее время отмечается сближение их с требованиями Правил ЕЭК ООН. Разработанные предписания по каждой категории транспортных средств систематически перерабатываются, дополняются и уточняются. Упраздняются устаревшие нормативы и вводятся новые, более строгие требования. Большую работу по созданию новых и унификации существующих требований к конструкции автомобиля в отношении его безопасности проводит Международная организация по стандартизации (ISO), объединяющая более 80 стран, в том числе и РФ. Ее технический комитет 22 “Дорожный транспорт” занимается международной стандартизацией в автомобилестроении. Основное направление работ этого комитета – стандартизация, взаимозаменяемость автомобильного подвижного состава. В составе комитета функционирует более 20 подкомитетов, многие из которых непосредственно заняты конструктивной безопасностью транспортных средств. Разработка стандартов по конструктивной безопасности автомобилей явилась результатом стремления в кратчайший срок снизить аварийность на автомобильном транспорте. Однако самые энергичные мероприятия не могут быстро привести к желаемым результатам. Предположим, что ежегодный выпуск автомобилей составляет 8 – 10% автомобильного парка страны, тогда весь парк сможет отвечать новым требованиям стандарта лишь через 10–12 лет. К этому времени, естественно, изменятся условия эксплуатации автомобилей, и стандарт, хотя бы частично, устареет. Поэтому все нормативные акты по безопасности подлежат пересмотру и доработке через определенные промежутки времени. 3. Активная безопасность автомобиля и измерители ее свойств Для современных автомобильных дорог характерно наличие большого количества разнообразных транспортных средств, движущихся одновременно и образующих единый транспортный поток. Наблюдения за транспортными потоками показывают, что основную их массу составляют автомобили, на долю которых приходится, как правило, до 75–80% всех транспортных средств. Соответственно высока и доля участия автомобиля в дорожно-транспортных происшествиях. В среднем из общего числа происшествий происшествия с автомобилями составляют 80–85%. Поэтому безопасность транспортных средств изучают сейчас в первую очередь применительно к автомобилю. У других транспортных средств рассматриваются лишь специфические особенности, влияющие на безопасность. Возможность эффективного использования автомобиля в определенных условиях и соответствие его конструкции требованиям эксплуатации 88 определяют по его эксплуатационным свойствам. Для оценки отдельных эксплуатационных свойств служит система измерителей и показателей. Измеритель – это параметр, характеризующий эксплуатационное свойство автомобиля. Например, измерителями динамичности автомобиля служат скорость и ускорение. Измеритель характеризует эксплуатационное свойство с качественной стороны; иногда для полной оценки свойства необходимо несколько измерителей. Показатель – это число, характеризующее величину измерителя, его количественное значение. Показатель позволяет оценить эксплуатационное свойство автомобиля при определенных условиях работы. Обычно показатель используют для установления граничных возможностей автомобиля в конкретных условиях эксплуатации. Так, одним из показателей тяговой динамичности автомобиля является максимальная скорость, развиваемая им на горизонтальном участке дороги с хорошим покрытием. Качеством автомобиля, как любого вида продукции, называют совокупность свойств, обусловливающих ею пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением (ГОСТ 15467– 79). 89 ЛЕКЦИЯ 14. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности (продолжение) План 4. Факторы, влияющие на активную безопасность 5. Габаритные параметры 6. Весовые параметры 4. Факторы, влияющие на активную безопасность Согласно классификации, предложенной Е. А. Чудаковым, к эксплуатационным свойствам автомобиля относятся динамичность, топливная экономичность, устойчивость, управляемость, проходимость, плавность хода, надежность, вместимость и др. Измерители этих свойств долгое время успешно применялись для оценки конструкции автомобиля и ее соответствия условиям эксплуатации, однако в настоящее время они уже не удовлетворяют в полной мере требованиям автомобильного транспорта, поэтому было введено понятие о конструктивной безопасности автомобиля, как об особом его эксплуатационном свойстве. Конструктивная безопасность является одним из обобщающих свойств автомобиля. Для количественной его характеристики применяют как показатели других эксплуатационных свойств (минимальный тормозной путь, максимальное замедление, критические скорости по условиям заноса и опрокидывания и т.п.), так и новые показатели, специфические только для отдельных аспектов безопасности. Как и другие эксплуатационные свойства, безопасность является функцией общих параметров автомобиля, выходных характеристик агрегатов и их технического состояния. Активная безопасность автомобиля зависит от многих факторов. На нее влияют: – компоновочные параметры автомобиля (габаритные и весовые). К габаритным параметрам автомобиля относятся длина, ширина, высота и база, т. е. расстояние между передней и задней осями. Транспортные средства с большими габаритными размерами затрудняют проезд узких участков дороги, движение под мостами и путепроводами, ухудшают обзорность для других участников движения. Чем больше масса автомобиля, тем труднее им управлять; – тяговая и тормозная динамичность. Эти свойства подробно изучаются в курсе “Теория автомобиля”, ниже рассмотрены лишь отдельные вопросы, необходимые для оценки конструктивной безопасности автомобиля; – устойчивость и управляемость; – информативность, под которой понимают свойство автомобиля обеспечивать необходимой информацией водителя и других участников движения. Водитель в зависимости от конструкции автомобиля получает информацию об окружающей обстановке, характере его движения, режиме работы агрегатов и систем. Другие 90 участники движения благодаря информативности автомобиля имеют возможность определить его тип, скорость и направление движения и прогнозировать на ближайшее будущее расположение его на дороге и расстояние до других транспортных средств. – оборудование рабочего места водителя, его соответствие требованиям эргономики, т.к. от этого зависит возможность реализации эксплуатационных свойств, заложенных в конструкцию автомобиля. Отличительной чертой конструктивной безопасности автомобиля является необходимость сохранения всех ее показателей на допустимом уровне в течение всего срока службы автомобиля. Можно примириться с некоторым ухудшением топливной экономичности или комфортабельности автомобиля в процессе его эксплуатации, но этого нельзя сделать в отношении безопасности. 5. Габаритные параметры Для обеспечения безопасности дорожного движения все транспортные средства, допускаемые к эксплуатации на дорогах общего пользования, должны удовлетворять требованиям, ограничивающим их размеры и массу. Такие требования во всех странах устанавливаются в законодательном порядке. Геометрические параметры (габаритные длина La и ширина Ва, база L) автомобиля имеют большое значение для формирования транспортного потока по ширине и длине, а также для его безопасности. При движении автомобиль подвергается воздействию различных случайных возмущений, стремящихся изменить характер движения. К таким возмущениям относятся удары колес о неровности покрытия, изменение поперечного уклона дороги, боковой ветер, случайный поворот передних колес и т.д. В результате этих возмущений автомобиль отклоняется от принятого направления движения, и водитель вынужден поворачивать рулевое колесо, возвращая автомобиль в исходное положение. Вследствие этого даже на строго прямолинейных участках дороги автомобиль движется не прямолинейно, а по кривым больших радиусов. При этом значительную часть времени он находится под углом к оси дороги, и размер полосы, потребной для его движения, – динамический коридор, превышает его габаритную ширину. Ширина динамического коридора зависит от размеров автомобиля и его скорости. На рис. 1, а показан автомобиль, передние колеса которого в результате случайного толчка повернулись на некоторый угол (положение 1). За время реакции водителя автомобиль, двигаясь криволинейно, переместится в положение II. После этого водитель, вращая рулевое колесо, сначала вернет передние колеса в центральное положение (положение III), а затем, повернув их в обратном направлении (положение IV), установит автомобиль параллельно прежнему направлению движения (положе91 ние V). Рис 1. Динамический коридор на прямолинейном участке дороги: а – схема движения автомобиля; б – поперечное смещение ус центра тяжести автомобилей в зависимости от их скорости v: 1 – ЗИЛ-130; 2 – ГАЗ53А; 3 – ГАЗ-24 “Волга”; 4 – ВАЗ-2103 “Жигули” На рис. 1, б показаны экспериментальные зависимости поперечного смещения ус центра тяжести некоторых автомобилей от скорости движения v. Смещение это тем больше, чем больше скорость. Следовательно, ширина динамического коридора увеличивается по мере роста скорости автомобиля. Одновременно возрастает вероятность столкновения с попутными и встречными автомобилями и наезда на окружающие объекты. На основании наблюдений за большим числом автомобилей установлена примерная ширина полосы движения для транспортных средств различных видов, м: Легковые автомобили…………………………………………… 2,8–3,1 Грузовые автомобили и автобусы……………………………… 3,5–4,3 Крупногабаритные грузовые автомобили и троллейбусы……. 3,7–4,5 Примечание. Минимальные значения характеризуют ширину полосы, по которой транспортные средства движутся со скоростью 11 м/с, максимальные значения – то же, со скоростью 33 м/с. В технической литературе опубликованы также эмпирические зависимости между габаритной шириной автомобиля Ва, скоростью его движения v и шириной динамического коридора Вк. Одна из этих зависимостей имеет следующий вид: Bк  0,054v  Ba  0,3 , (1) где v – в м/с, а Ва – в м. Ширина динамического коридора, необходимая для безопасного движения автомобилей с высокими скоростями, иногда значительно превышает ширину полосы движения, установленную Строительными нормами и правилами (СНиП). Следует учитывать, что расширение проезжей части дороги требует значительной затраты труда, времени и средств, поскольку стоимость дорожной одежды составляет 65–75% общей стоимости дороги. На узких дорогах водители вынуждены вести автомобиль с меньшей скоростью, чем позволяют его технические возможности. Водители, не соразмерившие скорость движения с габаритными размерами управляемого автомобиля и дорожными условиями, могут стать участниками дорожно-транспортного происшествия. Для автопоездов ширина динамического коридора с увеличением скорости возрастает быстрее, чем для одиночного автомобиля, вследствие 92 угловых колебаний прицепов или полуприцепов в горизонтальной плоскости (виляния). При определенной скорости размахи прицепов становятся настолько большими, что водитель не может устранить их поворотом рулевого колеса и вынужден уменьшать скорость. Еще более заметно влияние геометрических параметров автомобиля на безопасность при криволинейном движении. Хотя при крутых поворотах скорости автомобиля обычно невелики и случайные возмущения незначительны, ширина динамического коридора может быть достаточно большой. Ее можно определить по формуле (рис. 2, а) Bк  Rн  Rв  Rн  Rн2  ( L ) 2  Ba , (2) где Rн и Rв – соответственно наружный и внутренний габаритные радиусы поворота автомобиля; L' = L + С – расстояние от заднего моста до передней части автомобиля (L – база автомобиля; С – передний свес). Согласно выражению (2) при малых значениях L' ширина динамического коридора незначительно отличается от габаритной ширины автомобиля (Bк  Ва). При L'  Rн величина Вк может значительно превышать Ва, что вынуждает строителей расширять полосы движения на криволинейных участках дорог. Уширение дорог, рекомендуемое СНиП, находится в пределах от 0,2 (при радиусе кривой 550–700 м) до 1,5 м (при радиусе кривой 15 м). На криволинейных участках дороги с большим радиусом требуемое уширение полосы движения невелико, но на криволинейных участках с малым радиусом она должна быть расширена почти в 1,5 раза. Рис. 2. Динамический коридор на криволинейном участке дороги: а – поворот одиночного автомобиля, б – поворот автопоезда Учитывая большое влияние геометрических параметров транспортных средств на безопасность движения, рекомендуются следующие их максимально допустимые значения (в м): Габаритная ширина……..……………………………..2,5 Габаритная длина: одиночного автомобиля…..……………………….12 тягача с прицепом или полуприцепом……………20 тягача с несколькими прицепами…………………24 93 Габаритная высота На имеет значение при проезде автомобилей под путепроводами и проводами контактной сети. Чрезмерно высокие транспортные средства (например, двухэтажные троллейбусы или автобусы, полуприцепы-панелевозы или автомобили-фургоны) с высоко расположенным центром тяжести испытывают значительные угловые колебания в поперечной плоскости. При движении по неровной дороге они могут верхним углом задеть за столб или мачту. Максимально допустимая габаритная высота транспортных средств составляет 3,8 м. Высота большинства автомобилей значительно меньше этой величины, но высота автомобиля КамАЗ-5320 близка к ней. Полоса движения автопоезда на повороте имеет сложную конфигурацию (рис. 2, б). С внешней по отношению к центру поворота стороны она ограничена траекторией края переднего крыла или бампера тягача, а с внутренней стороны – задним углом прицепа. Ширина динамического коридора при входе в поворот и при выходе из него примерно равна габаритной ширине автопоезда и достигает максимального значения Вкмах приблизительно в середине поворота. Ширина динамического коридора автопоезда значительно больше, чем у одиночного автомобиля с той же габаритной шириной. Так, например, для грузового автомобиля с прицепом (при радиусе кривизны круговой траектории, по которой движется середина заднего моста тягача R0 = 6 м и сдвиге заднего моста прицепа относительно моста тягача Ск = 1 м) максимальная ширина коридора может достигать 6 м, т.е., больше чем вдвое превосходит габаритную ширину тягача. Большая ширина полосы движения, занимаемой автопоездами, наряду с их неудовлетворительной динамичностью является одной из причин снижения скорости транспортного потока при наличии в нем автопоездов. Для улучшения маневренности автопоезда и уменьшения ширины динамического коридора применяют прицепы с управляемыми передними колесами. Рационально сконструированный рулевой привод позволяет прицепу с большой точностью следовать по колее тягача, почти не увеличивая ширины динамического коридора. 6. Весовые параметры Масса транспортного средства для безопасности движения имеет, в основном, косвенное значение. Чем больше масса автомобиля, тем труднее им управлять. Тяжелый автомобиль медленно разгоняется и останавливается. На нем трудно выполнить сложный маневр. В основном, влияние массы транспортного средства сказывается на сроках службы дорожного покрытия. Покрытие длительное время выдерживает движение автомобилей, не разрушаясь, только в том случае, если оно рассчитано с учетом величины возможных нагрузок и частоты их приложения. Многократное динамическое воздействие транспортных средств на дорогу приводит к накоплению пластических деформаций в дорожной одежде, нарушению внутренних связей между ее слоями и, как 94 следствие, к разрушению одежды. Чем больше масса транспортного средства, тем больше динамические нагрузки на дорогу, тем меньше срок службы покрытия. Поэтому, несмотря на очевидные преимущества применения подвижного состава большой массы, во всех странах строго соблюдают ограничение осевых нагрузок и полных масс транспортных средств. В РФ все автомобили разделены на три группы: группа А – автомобили и автопоезда дорожного типа для дорог с усовершенствованным капитальным покрытием, имеющие осевые нагрузки до 10 тонн от одиночной оси и полную массу автомобиля до 30 тонн, автопоезда до 38 тонн (т.е. могут эксплуатироваться по дорогам общего пользования 1, 2, 3 категорий, а при специальном усилении дорожной одежды по дорогам 4 категории); группа В – автомобили и автопоезда дорожного типа, для всей сети дорог общего пользования и имеющие осевые нагрузки до 6 тонн от одиночной оси и полную массу одиночного автомобиля до 22 тонн, автопоезда до 34 тонн (могут эксплуатироваться по всем дорогам общего пользования); внедорожные – это автомобили, не допускаемые к эксплуатации по дорогам общего пользования и имеющие нагрузку от одиночной оси > 10 тонн. 95 ЛЕКЦИЯ 15. Тема 8. Управляемость автомобиля План 1. Управляемость и ее значение для безопасности дорожного движения 2. Поворачиваемость автомобиля и ее влияние на безопасность движения 3. Потеря управляемости автомобиля по техническим причинам 1. Управляемость и ее значение для безопасности дорожного движения Управляемостью называют способность автомобиля устойчиво сохранять заданное направление движения и вместе с тем быстро изменять его при воздействии водителя на рулевое управление. Управляемость обеспечивается соответствующими элементами конструкции автомобиля: углами установки управляемых колес, определенным соотношением углов поворота правого и левого колес, правильным соотношением давления в шинах передних и задних колес. От технического состояния автомобиля в большой мере зависит его управляемость. На нее отрицательно влияют неправильная установка управляемых колес, увеличенные зазоры в рулевом механизме и приводе, перекосы осей и ведущего моста, слишком низкое или высокое давление в шинах. Биение колес на большой скорости может вызвать их виляние, что также ухудшает управляемость. Подавляющее большинство опасных дорожных ситуаций (до 80– 85%) водитель ликвидирует путем своевременного поворота рулевого колеса и изменения направления движения автомобиля. При этом водитель может, либо, повернув автомобиль, отвести его от опасной зоны под углом к прежнему направлению движения, либо выехать в соседний ряд. Поворачивая рулевое колесо, водитель задает новое направление движению автомобиля. При плохой управляемости автомобиля действительное направление движения не совпадает с желательным и необходимы дополнительные управляющие воздействия со стороны водителя. Это приводит к “рысканию” автомобиля по дороге, увеличению динамического коридора и утомлению водителя. При особенно неблагоприятных условиях плохая управляемость может явиться причиной столкновения автомобилей, наезда на пешехода или выезда за пределы дороги. 2. Поворачиваемость автомобиля и ее влияние на безопасность движения Поворачиваемостью называют свойство автомобиля изменять направление движения без поворота управляемых колес. Есть две основных причины поворачиваемости: увод колес, вызываемый поперечной эластичностью шин, и поперечный крен кузова, связанный с эластичностью подвески. Соответственно различают шинную и креновую поворачиваемость автомобиля. Уводом называют качение колеса под углом к своей плоскости. При действии на колесо с эластичной шиной поперечной силы Ру вектор 96 скорости центра колеса отклоняется от плоскости вращения на некоторый угол  – угол увода. Сила Ру и угол увода  связаны следующей зависимостью: Py = kyв , (1) где kyв – коэффициент сопротивления уводу (первая производная от поперечной силы по углу увода), Н/рад. Величина kyв зависит от многих факторов, из которых наибольшее значение имеют величина угла увода, вертикальная и касательная силы, приложенные к колесу, и наклон колеса к вертикали. Рис. 1. Схема движения автомобиля с эластичными шинами При наличии увода центр поворота автомобиля находится не в точке О, как у автомобиля с жесткими шинами (рис. 1), а в точке O1, т. е. в месте пересечения перпендикуляров к векторам скоростей v1 и v2. Траектория движения автомобиля с жесткими шинами зависит только от угла . У автомобиля с эластичными шинами на нее влияют углы увода, которые в свою очередь зависят от , v и других факторов. При наличии увода автомобиль может двигаться криволинейно, даже при  = 0. Кривизна траектории зависит от соотношения 1 и 2 (углы увода переднего и заднего мостов). Если 1 = 2, то шинную поворачиваемость автомобиля называют нейтральной. Хотя при этом траектория движения автомобиля о жесткими шинами не совпадает с траекторией движения автомобиля, имеющего нейтральную поворачиваемость, так как центры поворота в этих случаях занимают различные положения. В случае действия поперечной силы на автомобиль, имеющий жесткие шины, он сохраняет прежнее направление движения, пока эта сила по величине не станет равной силе сцепления. Автомобиль, имеющий нейтральную шинную поворачиваемость, под действием поперечной силы движется под углом ув к прежнему направлению движения. 97 Рис. 2. Схемы движения автомобиля с различной шинной поворачиваемостью: а – с недостаточной; б – с излишней Если 1 > 2, то для движения автомобиля с эластичными шинами по кривой управляемые колеса нужно повернуть на больший угол, чем при жестких шинах. В этом случае шинную поворачиваемость автомобиля называют недостаточной. Под действием поперечной силы Ру (рис. 2, а) при прямолинейном движении передняя ось автомобиля с недостаточной поворачиваемостью в результате увода движется под углом 1 к прежнему направлению движения, а задний мост – под углом 2. Автомобиль поворачивается вокруг центра O1, вследствие чего возникает центробежная сила Рц, поперечная составляющая Рцу которой направлена в сторону, противоположную силе Ру, что уменьшает результирующую поперечную силу и увод колес. Следовательно, автомобиль с недостаточной шинной поворачиваемостью устойчиво сохраняет прямолинейное направление движения. Если угол 1 < 2, то для движения автомобиля с эластичными шинами по кривой управляемые колеса нужно повернуть на меньший угол, чем при жестких шинах. В этом случае шинную поворачиваемость автомобиля называют излишней. Если на автомобиль с излишней поворачиваемостью действует центробежная сила Рц, то он тоже движется криволинейно (рис. 2, б). Однако составляющая Рцу в этом случае направлена в ту же сторону, что и сила Ру. В результате увод возрастает, что увеличивает кривизну траектории и силу Рцу и т.д. Если водитель не повернет управляемые колеса в нужном направлении, то центробежная сила Рц может возрасти настолько, что автомобиль потеряет устойчивость. Таким образом, автомобиль с недостаточной поворачиваемостью более устойчив и лучше сохраняет направление движения, чем автомобиль с излишней поворачиваемостью. Для количественной оценки шинной поворачиваемости автомобиля служит коэффициент поворачиваемости  пов  G 2 k ув1 G1k ув 2 где kув1 и kув2 – коэффициенты сопротивления уводу переднего и заднего мостов автомобиля. 98 При излишней шинной поворачиваемости автомобиля пов > 1, при нейтральной пов = 1, а при недостаточной пов < 1. Большинство автомобилей имеют недостаточную шинную поворачиваемость в ненагруженном состоянии. При полной нагрузке, напротив, автомобили имеют излишнюю поворачиваемость. Креновая поворачиваемость автомобиля связана с конструкцией его подвески. Рассмотрим задний мост с рессорной подвеской автомобиля, который совершает правый поворот. Передние концы рессор соединены с кузовом простым шарниром, а задние – с помощью серьги. При прогибах рессоры задний мост перемещается по дуге, причем ось его качания расположена около шарнира. Под действием поперечной силы кузов автомобиля наклоняется, вызывая сжатие левых рессор и распрямление правых. Левая рессора, сжимаясь, перемещает задний мост назад, а правая, распрямляясь, перемещает его вперед. В результате задний мост поворачивается в горизонтальной плоскости (см. рис. 3). Если углы поворота переднего и заднего мостов не одинаковы по величине или направлению, то автомобиль вследствие крена поворачивается, хотя передние колеса остаются в нейтральном положении. Так, при действии одной и той же возмущающей силы Ру автомобиль А (рис. 3) повернется вправо, а автомобиль Б – влево. Возникающая при повороте центробежная сила Рц у автомобиля А направлена в противоположную сторону по сравнению с возмущающей силой Ру, а у автомобиля Б в ту же сторону. Поэтому автомобиль А лучше сохраняет направление движения под действием поперечных возмущающих сил. По аналогии с шинной поворачиваемостью можно сказать, что автомобиль А имеет недостаточную, а автомобиль Б излишнюю креновую поворачиваемость. Рис. 3. Схемы движения автомобилей с зависимой рессорной подвеской, имеющих различную креновую поворачиваемость У автомобиля с излишней креновой поворачиваемостью, на который действует поперечная сила, кривизна траектории непрерывно увеличивается. Это приводит к росту центробежной силы и дальнейшему уменьшению радиуса поворота. Однако максимальное значение угла попе99 речного крена обычно ограничено упорами, предусмотренными в конструкции подвески. Поэтому креновая поворачиваемость не может увеличиваться беспредельно. Креновая поворачиваемость автомобиля тесно связана с шинной поворачиваемостью, так как увод колеса возникает не только под действием сил и моментов, но и при наклоне колеса к вертикали (развале). Если направление поперечной силы совпадает с направлением развала колеса, то увод возрастает. Развал колеса, равный 1°, вызывает увод на угол 10–20'. У автомобилей с независимой подвеской колес на поперечных рычагах крен кузова вызывает изменение развала колеса. При двухрычажной подвеске колеса наклоняются в сторону крена кузова в направлении действия поперечной силы Ру, что увеличивает угол увода моста. При однорычажной подвеске колеса наклоняются в сторону, противоположную крену кузова, навстречу поперечной силе. В этом случае угол увода моста уменьшается. Таким образом, в зависимости от конструкции подвески, креновая поворачиваемость может либо усиливать, либо ослаблять влияние шинной поворачиваемости. Для обеспечения недостаточной поворачиваемости автомобиля необходимо, чтобы угол увода переднего моста был больше угла увода заднего моста. Поэтому у легковых автомобилей наиболее распространена передняя независимая подвеска на двух рычагах. Заднюю подвеску выполняют зависимой или же независимой на одном поперечном рычаге. Никогда не применяют однорычажную подвеску для переднего моста и двухрычажную для заднего, так как это приводит к резкому ухудшению управляемости автомобиля. Автомобиль может утратить управляемость вследствие поперечного проскальзывания шин по дороге, а также увода шин. При повышении скорости автомобиля углы увода также возрастают. При этом у автомобиля с излишней шинной поворачиваемостью угол 2 увеличивается быстрее угла 1. При критической скорости автомобиль начинает двигаться криволинейно, хотя его управляемые колеса находятся в нейтральном положении. Следовательно, автомобиль с излишней шинной поворачиваемостью теряет управляемость, если его скорость больше критической. У автомобиля с недостаточной или нейтральной шинной поворачиваемостью критическая скорость отсутствует. Чтобы обеспечить недостаточную шинную поворачиваемость автомобиля, несколько уменьшают давление воздуха в шинах передних колес по сравнению с давлением в шинах задних колес и тем самым снижают коэффициент пов. Кроме того, центр тяжести автомобиля немного смещают в сторону переднего моста, что увеличивает часть центробежной силы, действующую на управляемые колеса. 3. Потеря управляемости автомобиля по техническим причинам Если с правой и с левой сторон автомобиля установлены шины с 100 различной степенью износа, то при торможении возникает момент, который может привести к повороту автомобиля и к аварии. Вместе с тем, по мере изнашивания протектора и уменьшения его высоты увеличивается сопротивление шины уводу. Коэффициент kув у полностью изношенных шин на 50–70% больше, чем у новых. Поэтому при установке на передний мост более изношенных шин автомобиль может приобрести излишнюю поворачиваемость, что ухудшит его управляемость. Неисправности шин приводят к нарушению устойчивости и управляемости автомобиля. Когда давление в одной из шин начинает падать, происходит изменение креновой и шинной поворачиваемости. Рулевое колесо для движения прямо приходится дополнительно поворачивать на определенный угол. Кроме того, отклонение автомобиля от намеченной траектории (“рысканье”) происходит с некоторым запаздыванием. Автомобиль начинает заносить в сторону проколотой шины из-за большой неравномерности сопротивлений качению колес правой и левой сторон. Полуспущенные шины задних колес влияют на изменение траектории значительно меньше, чем шины передних колес. Если воздух из поврежденной шины выходит не медленно, а вырывается с большой скоростью, то слышен звук лопнувшей шины и затем чувствуется резкий увод автомобиля и вращение рулевого колеса. В такой ситуации надо прежде всего постараться не дать автомобилю уйти с покрытия на обочину, так как на обочине управлять транспортным средством труднее. Поворотом рулевого колеса необходимо компенсировать начинающееся отклонение машины от направления движения. Для этого надо прочно удерживать рулевое колесо. Поперечные силы, действующие на автомобиль, особенно велики на высоких скоростях. Чтобы удержаться на дороге и не опрокинуть машину, при всех обстоятельствах следует избегать резкого торможения. Применение бескамерных шин повышает безопасность, т.к. герметичный внутренний слой охватывает проколовший шину гвоздь или другой предмет, за счет чего выход воздуха предотвращается или сильно замедляется. С той же целью – повышения безопасности – для машин различных спецслужб, инкассаторских и др. создают специальные непрокалываемые шины. Например, пластиковые кольца Hutchinson, Roadgard и др., которые одеваются на штатные колесные диски, чтобы они и с проколотой шиной могли выполнить роль “жесткого колеса”, обеспечивают мобильность “раненого” автомобиля, но снижают демпфирующие свойства шин при нормальной эксплуатации. Другой подход – обод безопасности, предложенный английской фирмой Armtyre, который представляет собой металлический хомут, состоящий из двух полуколец, стягиваемых болтами. Его задача – заполнить монтажный ручей стандартного колеса и в случае прокола воспрепятствовать сползанию бортов шины с посадочных полок, чтобы обеспечить приемлемую управляемость и тормозные свойства даже при полностью спущенной шине. 101 Зачастую потеря управляемости происходит внезапно. Какоелибо повреждение рулевого механизма и связанных с ним деталей (обрыв, ослабление, заклинивание) лишает водителя контроля над управлением автомобиля. В таких ситуациях мало что можно сделать, за исключением нажатия на педаль тормоза. Наиболее опасные последствия могут возникнуть при внезапном обрыве продольной рулевой тяги. Такая неисправность опасна потому, что оба колеса (соединенные вместе поперечными тягами) мгновенно отсоединяются от рулевого колеса. Поэтому, если водитель почувствует, что рулевое колесо не оказывает сопротивления при повороте и его поворот на любой угол не влияет на изменение траектории движения, это - критическая ситуация. Опытные водители знают, что спешить с торможением в такой обстановке не следует, так как неуправляемые колеса могут в одно мгновение повернуться до предела вправо или влево. И в этом, и в другом случае происходит либо опрокидывание, либо удар об ограждение, либо столкновение автомобилей. Поэтому, как только рулевое колесо начинает вращаться очень легко, следует не тормозить сразу, а отпускать педаль управления дросселем карбюратора, если скорость выше 30-40 км/ч. Если же скорость ниже, то можно тормозить. Если тормозить в данном случае, то надо тормозить на “юз” до полной остановки, не отпускать педаль тормоза до тех пор, пока автомобиль не остановится. В данной ситуации передние колеса заблокированы, и автомобиль скользит в первоначальном направлении. При внезапном обрыве поперечной рулевой тяги вначале чувствуется мгновенное облегчение усилия на рулевом колесе (в момент обрыва), а затем некоторое увеличение усилия, как при управлении автомобилем со спущенной шиной переднего колеса. При попытке перестроиться на другую полосу движения машина ведет себя неестественно: поворачивается значительно медленнее, чем обычно, вследствие чего траектория ее движения существенно отличается от намеченной. В такой ситуации необходимо плавно, как и при обычном неаварийном торможении, остановиться и убедиться в исправности поперечных тяг. Резкое увеличение прикладываемого к рулевому колесу усилия, приводящее к потере управляемости автомобилем, может быть вызвано заклиниванием рулевого управления вследствие поломки деталей рулевого механизма (ролика, червяка), заедания сухарей в шаровых шарнирах или неисправности противоугонного устройства. Заклинивание рулевого управления обычно приводит к весьма тяжелым последствиям, т.к. водитель не сразу осознает необходимость экстренного торможения, а некоторое время пытается повернуть рулевое колесо. Автомобиль же, утратив управляемость, продолжает двигаться с повернутыми колесами и быстро оказывается на полосе встречного движения или за пределами дороги. 102 ЛЕКЦИЯ 16. Тема 9. Роль организационных мероприятий в повышении безопасности движения План 1. Роль организации движения в обеспечении его безопасности 2. Обеспечение безопасности движения пешеходов 3. Управление скоростями движения автомобилей 1. Роль организации движения в обеспечении его безопасности Безопасность движения по автомобильной дороге не может быть обеспечена только принимаемыми проектными решениями и мерами текущего содержания. Изменения погодных условий, сезонные и суточные колебания интенсивности движения, а также проводимые на дороге ремонтные работы требуют, наряду с мерами, проводимыми Государственной автомобильной инспекцией по активной организации движения, также вмешательства дорожных организаций в избираемые водителями режимы движения с помощью средств пассивной организации движения. Участие дорожников в организации движения может быть эффективным в отношении:  разделения транспортных потоков по, скоростям и назначению;  регулирования скоростей движения в соответствии с дорожными условиями при помощи установки дорожных знаков с постоянной или меняющейся информацией;  обеспечения правильного использования автомобилями проезжей части;  своевременной информации водителей и пассажиров о дорожных условиях, расположении населенных пунктов, маршрутов проезда транзитных автомобилей через крупные населенные пункты. Организация движения позволяет во многих случаях повысить его безопасность и пропускную способность дорог без капитальной перестройки только путем приведения скоростей движения по ним автомобилей в соответствии с их транспортно-эксплуатационными качествами. Мероприятия по организации движения, как и все инженерные решения, в своей основе вариантны, поскольку каждый желаемый эффект, например снижение скорости движения автомобилей, может быть достигнут несколькими способами. Эффективность мероприятий пассивной организации движения во многом зависит от точности соблюдения их рекомендаций водителями, часто с ними не считающимися. Поэтому методы регулирования дорожными средствами должны сочетаться с контролем органами ГАИ соблюдения их водителями, особенно в части ограничения скоростей. Хорошие результаты дает измерение скоростей дистанционными радарными установками с фиксированием на фотопленку номеров автомобилей — нарушителей и патрулирование дороги вертолетами, с которых наблюдатели передают по радио наземным постам номера автомобилей-нарушителей. 103 В поисках путей активного участия дорожных организаций в обеспечении безопасности движения в конце 60-х годов на ряде магистральных дорог была создана служба организации движения (СОД). В ее задачу входили разработка и систематическое осуществление мероприятий, обеспечивающих безопасные условия движения, повышение пропускной способности дорог и скоростей движения, а также выявление на дорогах опасных участков, своевременное включение их улучшения в планы капитальных ремонтов. Структура СОД была различной в разных республиках, но эффективность ее была несомненной. На дороге Москва — Харьков за период деятельности службы, несмотря на значительный рост интенсивности движения, количество дорожно-транспортных происшествий, прямо или косвенно связанных с дорожными условиями, ежегодно уменьшалось на 6—8%, а число пострадавших на 4—6%, несмотря на происходивший рост интенсивности движения. Снижалось и количество происшествий на опасных участках. Примером эффективности службы организации движения может служить опыт одной из дорог Казахстана, где работой по повышению безопасности движения вначале была охвачена только половина маршрута. За 9 мес количество происшествий на ней снизилось почти на 50%, тогда как на другой половине участка количество происшествий не изменилось. На другой дороге, несмотря на увеличение интенсивности почти на 30%, уменьшилось на 4%. К сожалению через несколько лет, несмотря на высокую эффективность, служба организации движения была ликвидирована. 2. Обеспечение безопасности движения пешеходов Большое количество жертв на дорогах, оцениваемое в 30—40% от общего количества происшествий, иногда и более вызывается неорганизованными попытками перехода через дорогу при плотных транспортных потоках при малых интервалах времени между проездами автомобилей. Наблюдения показали, что в среднем с 80%-ной обеспеченностью дети от 6 до 15 лет пользуются интервалами до 20—25 с, взрослые до 55 лет — не менее 10—15 с и пожилые — 10—15 с. Однако весьма типичны случаи, когда после длительного ожидания приемлемого интервала потерявший терпение пешеход пытается перебежать дорогу при существенно меньшем интервале. Во многом способствует этому неблагоустроенность многих населенных пунктов и не вызванное требованиями грузопотоков проложение дорог с высокой интенсивностью движения через малонаселенные пункты. Считают, что из всех происшествий с пешеходами примерно 26% вызвано наездами на пешеходов, идущих по обочинам вдоль дороги и по проезжей части, 65% — на переходивших через дорогу, 5% — стоящих на обочинах и 4% — на проезжей части у автобусных остановок и остановившихся автомобилей. 104 Эти статистические данные подсказывают следующие решения, вытекающие из идеи разделения потоков людей и автомобилей: устройство тротуаров с одной или двух сторон дороги; рассредоточение в населенных пунктах транзитного движения по нескольким параллельным улицам, разделяя легковые и грузовые автомобили; продуманное назначение мест перехода через улицу в увязке с установкой в необходимых случаях светофоров. Транспортная и дорожная лаборатория Великобритании следующим образом оценивает риск пересечения улиц пешеходами вне оборудованных переходов: Переходы с разметкой «зебра», требующей остановки автомобиля, если на переход вступает пассажир со светофорами и островками безопасности Перекрестки только со светофорами Нерегулируемые перекрестки с островками То же без островков Участки улиц между оборудованными переходами 1 1,03 1,51 2,03 2,54 2,86 Через автомобильные магистрали и широкие улицы с интенсивным движением, где периодически возникают потоки пешеходов, устраивают пешеходные мосты или пандусы над дорогой (рис. 1) и подземные переходы. Через дороги I категории устраивают только подземные переходы. Наблюдения показывают, что пешеходы избегают ими пользоваться и часто их приходится дополнять изгородью, расположенной по оси разделительной полосы. Хотя переход по мосту требует больших физических усилий, чем по подземному переходу, последние, как показали наблюдения, используются пешеходами менее охотно (рис. 2). Количество пешеходов, неорганизованно пересекающих улицу, зависит от расстояния между обозначенными переходами. Чем выше интенсивность движения, тем больше пешеходов стремится пересечь улицу в местах, где нанесена разметка, или вблизи от нее. Рис. 1. Переходы через автомобильную дорогу: а — пешеходный мост; б— переход по типу пандуса 105 Рис. 2. Использование пешеходами мостиков и подземных переходов: П — количество пешеходов, пользующихся мостом или подземным переходом; Т1 – время, необходимое для пересечения дороги по мосту или подземному переходу; Т2 — продолжительность непосредственного перехода дороги; 1 — пешеходы, пользующиеся мостом; 2 — то же подземным переходом Рис. 3. Области применения пешеходных переходов разных типов: I — нерегулируемые переходы; II — светофорные переходы; III — подземные переходы Несмотря на подписание Советским Союзом Женевской конвенции о дорожных знаках ГОСТ 13508—74 «Разметка дорожная» и Правила дорожного движения до сих пор не включают пункты, что пешеходы, вступившие на переход типа «зебра», имеют право преимущества перед автомобилями, которые обязаны останавливаться для их пропуска. Для выбора типа пешеходных переходов рекомендуется номограмма (рис. 3). В малонаселенных пунктах сельского типа из-за отсутствия вдоль улиц тротуаров пешеходы идут непосредственно по проезжей части, так как в дождливую погоду неукрепленные обочины находятся в грязном состоянии, а зимой плохо очищаются от снега. Замечено, что 2 3 пешеходов идут по ходу движения и количество происшествий с ними в 2 раза выше. Безопасность движения в населенных пунктах резко снижается при отсутствии благоустроенных стоянок для автомобилей около магазинов, столовых, автовокзалов, больших учреждений. На обочинах скапливаются колонны автомобилей, стесняющие проезжую часть. Большую опасность представляют неожиданно появившиеся из-за них пешеходы. Органы регулирования движения обычно реагируют на такие неорганизованные стоянки установкой запрещающих знаков, что, конечно, не решает проблемы, поскольку ряд остановившихся автомобилей оттягивается на большее расстояние, а на проезжей части появляются идущие к ним пешеходы. 106 3. Управление скоростями движения автомобилей Статистика свидетельствует, что около 20% происшествий вызываются превышением скорости. Общественное мнение и органы регулирования движения давно уже рассматривают ограничение скоростей движения как эффективное мероприятие по повышению безопасности движения. Практикуется как общее снижение скоростей на маршруте, так и местные ограничения на отдельных участках дороги. Последнее делается не всегда обоснованно. На практике часто приходится встречаться с установкой знаков ограничения скорости около мест, где возникают дорожнотранспортные происшествия, в расчете, что это как бы нейтрализует существующую опасность дорожно-транспортных происшествий. В результате на большой протяженности дорог необоснованно ухудшаются транспортные возможности дороги. Такое решение неправильно. Снижение скорости не исключает опасность происшествий, так как идея коэффициентов безопасности показывает, что опасна не только сама скорость, повышающая требования к квалификации водителя, но и частота ее изменений, вызываемых меняющимися дорожными условиями. Статистика дорожно-транспортных происшествий в разных странах дает характерную зависимость относительного количества дорожнотранспортных происшествий от скорости. При построении приведенного графика зависимости между количеством дорожно-транспортных происшествий и скоростью фактические количества происшествий были выражены в долях принятого за единицу наименьшего для каждого случая количества смертельных исходов и ранений. Минимум происшествий соответствует скоростям, близким к средней скорости транспортных потоков на дорогах России. Кривые для происшествий, сопровождавшихся смертельными исходами, имеют характерный минимум. Относительно большое количество происшествий при малых скоростях движения связано с малой осторожностью пешеходов при попытках перехода дороги перед автомобилями, скорости которых кажутся им неопасными. Аналогичное очертание имеют и графики зависимости расхода топлива от скорости. В обоих случаях минимум соответствует реальным средним скоростям на дорогах, что делает особенно ценным введение ограничения скорости в связи с ростом стоимости автомобильного топлива. В настоящее время в большинстве стран установлено общее ограничение скоростей движения по дорогам. На дорогах обычного типа, не имеющих разделительной полосы, она колеблется от 60 до 100 км/ч. При этом средняя скорость транспортных потоков ниже и соответствует экономичным скоростям с наименьшим расходом топлива. Поскольку транспортные качества разных дорог неодинаковы, в некоторых странах, например в Финляндии, вводят различные допускаемые предельные скорости на разных маршрутах или даже разных участках одного маршрута. Введение ограничений скорости в отдельных местах должно увязываться со степенью загрузки дорог движением, когда режим транспортного 107 потока становится связанным, а обгоны — опасными. При назначении ограничений скорости на отдельных участках наиболее целесообразно исходить из наблюдений за фактическими скоростями движения на этих дорогах, которые уже отражают восприятие основной массой водителей условий движения. Как правило, введение ограничений на уровне 80—85%-ной обеспеченности выравнивает скорости в транспортном потоке. Уменьшается скорость автомобилей, ранее развивавших излишне высокую скорость, уменьшается количество автомобилей, имеющих низкую скорость. Средняя скорость остается практически неизменной. Уменьшается количество обгонов. Все это приводит к снижению количества происшествий на 10—25%, а их тяжести — на 30—40%. При назначении указываемой на знаке предельной скорости целесообразно вводить поправку на психологические особенности водителей, значительное большинство которых превышает указанную на знаке скорость на 5—10 км/ч. В этом отношении типичны приведенные на рис. 4 данные наблюдений в ФРГ за скоростями движения после установки знака снижения скорости до 30 км/ч. В присутствии полицейского скорость всего потока автомобилей снизилась. На многих старых дорогах и дорогах в горной местности имеется много кривых малых радиусов. При установке знаков на каждой из кривых их эффективность снижается. Для обоснованной расстановки знаков предупреждения об опасных местах следует использовать график скоростей движения или коэффициентов безопасности или коэффициентов аварийности, выделяя на них участки ограничения скоростей перед опасными участками. Необходимость установки дорожного знака определяется не столько радиусом кривой в плане или фактическим расстоянием видимости, сколько расположением таких участков по отношению к предшествующим. На рис. 5 показаны случаи, когда о кривой малого радиуса 125 м в открытой местности необходимо предупредить знаком (рис. 5а), а в холмистой местности кривая радиусом 90 м установки знака не требует (рис. 5б). Эффективность установки дорожных знаков снижается тем, что некоторые водители их не замечают или сознательно игнорируют их указания. Поэтому в особенно опасных местах иногда устраивают шумовые или трясущие полосы крупнозернистой поверхностной обработки из щебня крупностью 20—30 мм. Различают три разновидности — относительно большие шумящие участки длиной до 10 м, шумовые и трясущие полосы шириной 1 —1,5 м и узкие полосы шириной 5—15 см, создающие легкие толчки при наезде и вызывающие возрастание шума на 3—4 дБА. 108 Рис. 4. Эффективность знака ограничения скорости: 1 — распределение скорости до установки знака; 2 — то же после установки знака; 3—распределение скоростей в присутствии инспектора дорожной полиции Рис. 5. Использование графика коэффициентов безопасности движения для расстановки предупреждающих знаков Шум и тряска при наезде на полосы вынуждают водителей непроизвольно для себя снизить скорость. Так как толчки при наездах колес на неровности прямо пропорциональны квадрату скорости движения, эффективность трясущих колес тем выше, чем быстрее едет автомобиль. Трясущиеся полосы целесообразно устраивать в следующих случаях: для повышения активности водителей на длинных прямых участках в местности с однообразным степным ландшафтом; перед опасными участками — примыкания к дорогам с интенсивным движением, кривые в конце спусков, неохраняемые железнодорожные переезды и другие места резкого изменения дорожных условий, на которые с предшествующих участков возможен въезд с повышенной скоростью (рис. 6). Расстояния между трясущими полосами, устраиваемыми шириной 1 м, принимают в зависимости от необходимого снижения скорости (табл. 1). Необходимое снижение скорости лучше всего устанавливать на основе наблюдений за фактическими скоростями проезда автомобилей по опасным участкам. 109 В Великобритании для снижения скоростей движения по жилым улицам на покрытиях устраивали искусственные неровности из вмонтированных бетонных плит, имеющих вдоль дороги сечение цилиндрического сегмента с хордой 3,7 м и стрелкой 7,5—10 см, образно называемых «спящий полисмен». Разрешенная правилами движения на таких улицах скорость 50 км/ч снижалась почти в 2 раза. Рис. 6. Схемы устройства на дорогах искусственных поперечных полос для создания тряски: а — участок перед съездом с автомобильной магистрали; б — то же перед мостом с узкой проезжей частью; в — переход к проезжим частям с разделительной полосой; г — подходы к кривой малого радиуса в плане Ряд мер воздействия на водителей, вынуждающих их снижать скорость, может быть предусмотрен еще на стадии проектирования. Они основаны на учете психофизиологических особенностей восприятия водителями движения по дороге путем создания у них проложением и обустройством дороги впечатления об ухудшении условий движения или тем, что автомобиль движется с чрезмерной скоростью. К их числу относятся:  зрительное перекрытие путей движения автомобиля, например посадка групп деревьев на продолжении дороги, показывающих наличие поперечной дороги или крутого поворота дороги в сторону;  постепенное уменьшение длины штрихов прерывистой продольной разметки и разрывов между ними. При постоянной скорости движения частота их мелькания в глазах водителей увеличивается и создается впечатление увеличения скорости, так как водители привыкают к определенной частоте мелькания, соответствующей наиболее свойственным оптимальным для них скоростям движения;  нанесение на покрытии перед пересечением поперечных линий разметки с уменьшающимися расстояниями между ними, создающими у водителя впечатление, аналогичное трясущим полосам. Последние два мероприятия не соответствуют положениям Государственного стандарта на разметку и испытывались только в опытном порядке. Следует отметить, что пока еще в практике эксплуатации дорог вообще меры воздействия на скорости движения транспортных потоков практически не находят применения. 110 Таблица 1 Требуемое снижение скорости, % 20 30 40 50 Необходимое число поперечных полос Расстояние от начала опасного участка до первой полосы, м 10 6 8 9 10 6 3 3 Расстояние между последовательными полосами, м 1-й и 2-й 2-й и 3-й 3-й и 4-й 4-й и 5-й 5-й и 6-й 6-й и 7-й 7-й и 8-й 8-й и 9-й 10 6 3 3 15 6 3 3 20 10 3 3 – 15 3 3 – 20 10 6 – – 15 10 – – 20 15 – – – 20 В процессе эксплуатации дорог могут использоваться и возможности повышения скоростей в местах их колебания на коротких участках путем мероприятий, выполняемых в процессе капитальных ремонтов:  увеличение видимости по сравнению с расчетной путем расчистки придорожной полосы;  устройство виражей на кривых, если они отсутствуют;  придание дороге пространственной плавности (клотоидное или сплайновое трассирование реконструируемых участков);  улучшение зрительного ориентирования водителей путем растительных посадок;  уширение проезжей части в местах, где происходит систематическое возрастание скорости автомобилей или допустимо ее некоторое увеличение (нижняя часть вогнутых вертикальных кривых, правоповоротные полосы движения на пересечениях в одном уровне);  устройство дополнительных полос в местах, где часть транспортного потока снижает скорость (большегрузные автомобили на подъемах, автомобили, съезжающие с дороги или въезжающие на нее);  снижение интенсивности движения в населенных пунктах путем рассредоточения движения по нескольким улицам и выделение для некоторых транспортных средств специальных полос движения;  запрещение обгонов в опасных местах и местах возможности образования заторов при обязательном устройстве через несколько километров специальных дополнительных полос проезжей части для обгонов с обязательной установкой предупреждающих об этом указателей. Сложность обгонов при плотных транспортных потоках потребовала внесения уточнений в практику трассирования клотоидами или сплайнами с частичным отказом от принципа непрерывно изменяющейся кривизны трассы. Запрещение обгонов в трудных дорожных условиях и периоды высокой загрузки дороги движением имеют большое значение для безопасности движения. Количество происшествий при обгонах на прямых участках быстро увеличивается с ростом интенсивности движения (рис. 7а). Очень опасны обгоны при малых интервалах между автомобилями, особенно если их пытается выполнить автомобиль с низкими динамическими 111 характеристиками. Поскольку интенсивность движения в течение суток испытывает сильные колебания, запрещение обгона может ограничиваться отдельными периодами (рис. 7б). Рис. 7. Происшествия при обгонах: а — зависимость от интенсивности движения; б — возможность запрещения обгонов только в определенные периоды суток 112 ЛЕКЦИЯ 17. Тема 9. Роль организационных мероприятий в повышении безопасности движения (продолжение) План 4. Регулирование использования водителями ширины проезжей части дороги 5. Регулирование использования водителями ширины проезжей части дороги 6. Оперативная информация водителей о дорожных условиях и обстановке движения 7. Меры обеспечения безопасности движения 4. Регулирование использования водителями ширины проезжей части дороги Количество полос движения, а следовательно, и ширину проезжей части дороги назначают исходя из предпосылки, что каждое транспортное средство точно движется по предназначенной для него полосе движения, ширина которой немногим превышает его габаритную ширину. На дорогах с малой интенсивностью движения смещение автомобиля со своей полосы движения оказывает сравнительно малое влияние на использование дороги другими автомобилями, но при дальнейшем увеличении интенсивности сместившийся автомобиль начинает создавать помехи для других автомобилей как встречных, так и осуществляющих его обгон. Большую роль в организации движения по дорогам и его пассивном регулировании играет нанесение на проезжей части линий горизонтальной разметки. Наблюдения за распределением взглядов водителей при движении показали, что основную информацию водитель получает о своем положении на проезжей части, смотря на ее кромки, а на бетонных покрытиях — на осевой шов. Разметка проезжей части способствует лучшей организации движения, обозначая полосу движения и намечая на проезжей части плавную траекторию движения в местах изменения ширины проезжей части у въездов на узкие мосты, у островков на пересечениях в одном уровне канализированного типа, кривых малого радиуса и т. п. Продуманная осевая разметка, регулируя места возможных обгонов и выделяя участки их запрещения, существенно повышает безопасность движения. Правила расположения линий разметки регламентируются ГОСТ 13508—74 и ГОСТ 23457—86, которые предусматривают несколько видов линий разметки:  сплошные линии, одиночные и двойные, для разделения встречных потоков движения;  пунктирные линии для разделения встречных и попутных потоков движения. Автомобили имеют право пересекать их при перестроениях с соблюдением правил движения;  параллельные осевые сплошные и штриховые линии, которые разрешается пересекать только со стороны прерывистой линии;  сплошная краевая разметка, обозначающая границу кромки проезжей 113 части и обочины. Около съездов с дороги и остановок автобусов краевую линию делают штриховой. Однако пересекать сплошную краевую линию разрешается в случаях возникновения необходимости съехать на обочину при неисправности автомобиля. Рис. 8. Способы разметки покрытия на участках с ограниченной видимостью, допускающей обгон на одном из направлений движения: а — на кривой в плане; б и в — на вертикальной кривой (б— продольный профиль; в – план); А и С— начало зоны запрещения обгона; В и D — конец зоны запрещения обгона; В — В1 и D — D1 — запас безопасности; S — расстояние видимости из условия обгона для скорости 85%-ной обеспеченности; стрелками показаны линии взгляда водителя Рис. 9. «Самоочищающийся» катафот В большинстве стран считают, что наличие разметки проезжей части является обязательным условием безопасности и четкой организации движения транспортных потоков. Опыт показывает, что после нанесения на покрытии разметочных линий число происшествий уменьшается. Эффективность линий разметки зависит от соответствия ее режимам движения по дороге и от дисциплинированности водителей, подчиняющихся ее указаниям. Линия разметки не препятствует движению, как, на114 пример, возвышающийся островок, и ничто не препятствует ее переезду недисциплинированным водителем. Особое значение горизонтальная разметка имеет на участках с ограниченной видимостью, выделяя места запрещенного обгона (рис. 8). Хорошие возможности повышения пропускной способности трехполосных дорог дает разметка средней полосы, поочередно выделяющая участки обгона для встречных потоков движения. Важную роль играет также краевая разметка, дающая водителю в темное время суток возможность отличить проезжую часть от обочин. Ночью или в туман краевые разметочные линии являются хорошим средством зрительного ориентирования в направлении дороги. Особенно эффективны они в местах изменения ширины проезжей части. Разметку устраивают несколькими способами: наиболее распространена разметка нитроэпоксидной эмалевой краской, простая и легко поддающаяся механизации. Ей присущ недостаток — сравнительно быстрое загрязнение и истирание линий. Более совершенен способ нанесения на покрытие в холодном или горячем состоянии специального пластика. Рис. 10. Вертикальная разметка путепроводов и мостов: а — малая ширина и малая подмостовая высота; достаточной шириной проезжей части б— мост с не- Рис. 11. Направляющие столбики: а — предусмотренные ГОСТ 13508—74; б— принятые в странах Западной Европы В первом случае пластик распределяют по покрытию в виде густой пасты с введенным полимером-отвердителем. При горячем способе в покрытии прорезается фрезой на ширину линии разметки паз глубиной 1 см, заполняемый разогретым в котлах твердым пластиком, затвердевающим через 1 ч. За рубежом для улучшения видимости линий разметки и краев покрытия в ночное время иногда используют вмонтируемые в покрытие кнопки, в которые вставлены световозвращающие линзы. Вмонтированные в покрытие катафоты, отражая свет фар, образуют хорошо заметную води115 телю светящуюся штриховую линию разграничения полос движения. Наиболее совершенные конструкции катафотов являются «самоочищающимися». Они укреплены в металлической рамке на резиновой прокладке. При наезде колеса катафот вдавливается в рамку на уровне покрытия. При этом трение стекла о резину очищает его от грязи (рис. 9). В странах с продолжительными зимами разметка покрытий малоэффективна в течение длительного периода, а устанавливаемые на покрытиях возвышающиеся катафоты повреждаются ножами снегоочистителей. Наряду с разметкой покрытий применяется вертикальная разметка устоев мостов бело-красными или бело-черными полосами, обозначающими габарит моста (рис. 0). Лучшему ориентированию водителей, особенно в ночное время, способствуют устанавливаемые на бровке земляного полотна на кривых и на высоких насыпях направляющие сигнальные столбики (рис. 11) со световозвращающими элементами красного и белого цвета. Расстояния между столбиками нормированы в Строительных нормах и Правилах в зависимости от высоты насыпи, интенсивности движения и радиусов кривых в плане и в вертикальном профиле. В задачу сигнальных столбиков не входит задержание наехавших автомобилей, и их часто делают полыми из пластика. В условиях России сигнальные столбики затрудняют зимнюю очистку дороги от снега. Предлагалось использовать разъемные столбики, верхняя часть которых должна сниматься на зиму. Анализ материалов статистики происшествий привел дорожников ФРГ к выводу, что установка направляющих столбиков и других устройств, способствующих правильному направлению движения на сложных в плане трассах, в ряде случаев уменьшала количество дорожнотранспортных происшествий примерно в 1,5 раза. 5. Предупреждение водителей о дорожных условиях установкой знаков На дорогах всегда имеются места, при проезде которых необходимо повышенное внимание водителей и изменение режимов движения автомобилей. Чем больше таких мест, тем опаснее дорога и, при прочих равных условиях, тем хуже она запроектирована и содержится. Многие дорожные знаки являются по сути распиской дорожников в несовершенстве проектных решений («Опасный поворот», «Крутой поворот») или содержания дороги («Скользкая дорога», «Неровная дорога») и т. п. Необходимо заблаговременно предупреждать водителей о таких местах установкой знаков, характеризующих дорожные условия и подсказывающих необходимые для безопасности изменения режимов движения. Эффективность дорожных знаков зависит от правильности их установки и связана с внимательностью водителей и авторитетностью для них указаний знаков. Условия движения по неудачно запроектированной дороге нельзя улучшить никакими знаками. Дорожные знаки принадлежат к числу объектов, привлекающих внимание водителей на очень короткое время и быстро забываемых. Часто 116 водители, остановленные через несколько сотен метров после проезда дорожного знака, уже не могут ответить на вопрос, какой знак они проехали. Даже учитывая способность многих людей быстро забывать потерявшую актуальность информацию, приходится признать, что на большой процент установленных знаков водители просто не обратили внимания или не придали значения их указаниям, полагаясь на свой опыт. Поэтому при установке дорожных знаков следует учитывать особенности их восприятия водителями, которые склонны критически сопоставлять их указания с собственной оценкой дорожных условий. Чем конкретнее были указания знака, тем большее число водителей его запоминали. При одном из опытов знак «Прочие опасности» запомнило лишь 18%, знак «Ограничение максимальной скорости» — 78% водителей. Так как степень опасности некоторых ограничений зависит от погодных условий («Скользкая дорога»), на зарубежных автомобильных магистралях с интенсивным движением широкое распространение начали получать знаки с переменной информацией, включаемые с диспетчерского пункта или непосредственно датчиками, установленными на дороге. Предупреждающие знаки имеют большее значение для водителей, впервые едущих по дороге, чем для хорошо ее знающих. Еще отсутствует оценка сравнительной эффективности разных знаков, количество которых все увеличивается. В 1909 г. состоявшаяся в Париже международная конференция сочла необходимым введение только четырех знаков — «Извилистая дорога», «Неровная дорога», «Пересечение с железной дорогой» и «Перекресток». Сейчас количество знаков превышает 150. Длительное время конкурировало два типа знаков — с символическими изображениями опасных мест, а в англоязычных странах и в Японии — с надписями. Последний тип знаков выходит из употребления, так как он недостаточно эффективен в многоязычных странах и на дорогах с международными перевозками. Дорожно-эксплуатационные организации должны участвовать совместно с ГАИ в выборе мест установки дорожных знаков. Государственные стандарты и инструкции по установке знаков дают лишь общие рекомендации о местах установки знаков, но не содержат точных численных рекомендаций, при каких значениях элементов трассы и на каких расстояниях от обозначаемых ими мест они должны размещаться. Между тем эти расстояния зависят от скорости движения по дороге, рельефа местности, особенностей придорожного ландшафта и транспортных средств, пользующихся дорогой. Отсутствие исчерпывающих рекомендаций по обоснованному выбору места установки знака иногда приводит к совершенно необоснованным случаям введения ограничений на дорогах на основании личных суждений линейных работников Госавтоинспекции и дорожных организаций. Количество устанавливаемых предупреждающих и запрещающих знаков должно быть минимально необходимым. Знаки нужно устанавливать только в местах значительного изменения дорожных условий по сравнению с предшествующими участками. Заметив ошибочность или 117 ненужность нескольких поставленных на дороге знаков, водители перестают обращать внимание на последующие. Наиболее обоснованно устанавливать дорожные знаки на основе графиков коэффициентов безопасности или скоростей движения. При проектировании дорог можно использовать графики теоретически рассчитанных скоростей движения. На находящихся в эксплуатации дорогах лучше исходить из скоростей движения, замеренных на сложных участках дорог. Учитывая график скоростей движения на спрямленной схеме дороги, на которой отмечены все места изменения скоростей движения (съезды, крутые спуски и подъемы, кривые малых радиусов, места с ограниченной видимостью), намечают места перепадов скоростей и определяют для них коэффициенты безопасности. В местах, где они менее 0,6 или 0,8 в зависимости от назначения дороги и рельефа местности, должна быть предусмотрена установка предупреждающих знаков (см. рис 5). Должны быть намечены зоны, где могут возникать конфликтные ситуации: возможные скопления людей, оживленное пешеходное и велосипедное движение; происходят обгоны и смена полос движения автомобилями; резко изменяется ширина дороги или мост уже дороги; места, где часто образуются густые туманы и гололед, возможны сильные порывы бокового ветра, могут неожиданно выбежать на дорогу животные из леса. Особое внимание следует уделять выявлению потенциально скользких мест (гололедица, свежеуложенные асфальтобетонные покрытия), о которых обязательно предупреждают водителей. Места установки основных знаков нужно назначать из условия, чтобы водитель, притормаживая с малым отрицательным ускорением, успел снизить скорость до допускаемой на опасном участке. При этом учитывается время, необходимое для осознания смысла знака и реакции водителя. Определенное расстояние должно находиться в пределах, указанных в ГОСТ 10807—78. Затем должны быть намечены места информационноуказательных и дублирующих знаков, поскольку при плотных транспортных потоках едущие впереди автомобили ограничивают видимость водителям задних автомобилей. Намеченные места установки знаков должны быть проверены на видимость издалека. При этом под видимостью знака понимают расстояние, на котором распознается изображенный на нем символ или может быть прочтена надпись. Знак не должен закрываться для едущих по дороге какими-либо предметами на придорожной полосе или проецироваться на фон, на котором он плохо различим. Фон должен иметь меньшую яркость, чем знак. Видимость знаков меняется в различные периоды года и часы суток в зависимости от местности. Для знаков, проецирующихся на темный отдаленный фон (горы, хвойный лес), видимость практически одинакова в течение всего года. У лиственного леса окраска и яркость фона меняются в течение года. В открытой степной местности знаки проектируют у линии горизонта на фоне полей, яркость которого меняется в течение суток, в слабохол118 мистой местности — на фоне полей, окраска которых различна в разные сезоны. Изменение фона делает принятые сейчас знаки на белом фоне хуже различимыми на многомесячном снежном покрове чем летом. Рис. 12. Дорожный знак с надписями уменьшающейся крупности Применявшиеся раньше знаки на желтом фоне были хуже видны в южных районах летом, проецируясь на выгоревших в период засухи травяном покрове откосов, сжатых полях и желтой листве придорожных насаждений в осеннее время. Зеленые указатели направлений хуже различаются на фоне лиственного леса. Делались предложения для улучшения видимости знаков создавать за ними искусственный фон путем посадки за ними группы вечнозеленых кустарников. Информационные указательные знаки должны быть видимы на таком расстоянии, чтобы водители успевали прочесть надписи до того, как потребуется выполнять тот или иной маневр. Размеры букв надписей должны быть настолько велики, чтобы водители успевали прочесть надписи, не снижая скорость движения. Так как в процессе чтения водитель приближается к знаку, шрифт надписей на нижних строках может быть более мелким (рис. 12). Зона наиболее устойчивой видимости по разным источникам ограничивается углом видимости   6  10 0 , откуда l2  Bctg  . 2 Здесь В – расстояние от оси полосы движения автомобиля до наиболее удаленного от дороги края знака. Время Т, необходимое для прочтения надписи на знаке, зависит от числа букв и, по данным Германии, составляет: Число букв 5 10 15 20 15 Время Т, с 1,3 1,5 1,9 2,5 3,2 В Англии размеры надписей определяют исходя из продолжительности чтения символов и осознания значений символов и изображений: T  0,31N  1,44, где N — количество слов, цифр и символов на знаке. Прочтя надпись и осознав необходимость маневра, водитель начи119 нает притормаживать автомобиль, снижая скорость v до скорости осущест v 2  v12   ,  a  вления предписанного маневра v1. Для этого необходим путь l3   где а — отрицательное ускорение торможения. Его принимают равным 2 0,15 g  1,5 м /с. Для практических целей рекомендуются формулы для расчета размера строчных букв h  3  v N  6  , для заглавных h  4  v N  6  см. 160 120 6. Оперативная информация водителей о дорожных условиях и обстановке движения Водитель направляющийся в дальнюю поездку, должен знать дорожную обстановку на своем пути. За рубежом для этой цели существует развитая система информации, опыт которой заслуживает скорейшего переноса и развития в нашей стране. Помимо общей информации о транспортно-эксплуатационных характеристиках дорожной сети, необходима система оперативного оповещения об осложнившихся погодных условиях, возникших на дороге заторах или происшествиях, в результате которых прервался проезд по дороге или отдельным полосам движения, о снежных заносах, селевых явлениях и других обстоятельствах, затрудняющих или полностью прервавших проезд по дороге. Издаваемые ранее Атласы автомобильных дорог включали важнейшие дороги сети общего пользования и маршрутные карты, рассчитанные на туристов. Они содержали данные только о заправочных станциях, пунктах технической помощи, кемпингах и гостиницах, не давая характеристик дорожных условий. Гораздо полезнее были бы карты по типу издаваемых, например, в Финляндии, которые указывают допускаемые на отдельных участках скорости движения и места сосредоточения дорожнотранспортных происшествий. Это позволяет пользующимся выбрать для себя наиболее подходящий маршрут и заранее знать участки, требующие особой осторожности при проезде. Аналогичные карты издаются в Австрии 2 раза в год, учитывая особенности летнего и зимнего движения. Хорошие результаты могли бы дать маршрутные схемы — листовки, оперативно отражающие изменения дорожной обстановки, распространяемые на автозаправочных станциях. Эффективно практикуемое в ряде автотранспортных организаций США вывешивание в помещениях для выдачи нарядов схем маршрутов с указанием введенных в разных штатах ограничений скорости движения, карт опасных мест на маршрутах с разъяснением причин опасности, сводок погоды в разных районах США и других полезных для выезжающих в рейс водителей сведений. Дорожники должны своевременно извещать автотранспортные организации о закрытии отдельных участков на ремонт или для тяжелых автомобилей на период весеннего вскрытия пучин с указанием объездов. В России уже много лет через местную радиосеть передается сжатая инфор120 мация о погодных условиях, прогнозы погоды, включающие предупреждения о гололедице. На выездах из ряда городов устанавливают большие светящиеся панно из неоновых трубок с надписями, предупреждающими в случаях необходимости о неблагоприятных дорожных условиях — «Туман», «Гололед», «Снежные заносы», «Перевал закрыт». Такие системы оповещения давно уже действуют на перевальных дорогах Кыргызстана, на курортной дороге Рига — Юрмала и в ряде других мест. На зарубежных автомобильных магистралях используют световые табло над дорогой с меняющимися изображениями. В случаях необходимости на них включают текст со срочными предупреждениями. Магистральные дороги разделены для этого на участки. Рис. 13. Знак предупреждения с мерцающей лампой В каждом центре управления участком имеется телетайп, контрольный пульт управления для дистанционного включения знаков, телефонная и радиосвязь с подвижными автомобильными постами медицинской и технической помощи и автомобилями дорожной полиции. Все участки соединены с вычислительным центром, суммирующим поступающие с них сведения в общую картину загрузки дорог о режимах движения и дорожнотранспортных происшествиях. В зависимости от интенсивности движения или погодных условий оператор может закрывать для движения отдельные полосы проезжей части, ограничивать на них скорости через интервалы 10—20 км/ч, переключать движение на параллельные маршруты. Для обеспечения безопасности и своевременного вмешательства в режимы движения транспортных потоков большое значение имеет наличие на сложных участках дорог знаков с меняющимися показаниями, автоматически включающихся по сигналам установленных на дорогах датчиков, сигнализирующих о возникновении гололедицы или снижении видимости из-за тумана. На рис. 13 показан устанавливаемый в местах частых туманов на автомобильных магистралях Германии знак предупреждения, на котором, кроме надписи «Туман», имеется мерцающая желтая лампа. Дальнейшим шагом в управлении движением являются проводившиеся в Великобритании опытные работы по установке в местах уплотнения транспортных потоков знаков, автоматически, по сигналам датчиков, предупреждающих водителей, что интервал между автомобилем опасно уменьшился для скорости их движения. 121 Обычные стандартные знаки не всегда бывают эффективны. В случаях, когда хотят предупредить водителей о въезде на особенно опасные участки, устанавливают индивидуальные придорожные панно, воспроизводящие в крупном масштабе соответствующий дорожный знак, изображение аварийной ситуации и поясняющую надпись или лозунг. Эффективность этих знаков спорна и вызывает у водителей различную реакцию. Впечатление от них кратковременно. Органы безопасности движения ищут более сильные способы воздействия на психологию водителей. Рядом с постами ГАИ иногда устанавливают на постаментах на некоторое время разбитые при столкновениях автомобили. На улицах некоторых городов Швейцарии выставляли около места гибели человека в дорожном происшествии траурный флаг. В Японии около одного из железнодорожных переездов в одном уровне, где за короткое время погибло восемь человек, была установлена фигура «горькой вдовы» в белой траурной одежде, оплакивающей погибших и предупреждающей едущих. Непрерывной впечатляющей агитирующей информацией являются стоящие около полицейских постов на улицах Токио указатели числа погибших и раненых за предыдущий день в дорожно-транспортных происшествиях. Правильная организация движения по дороге должна предусматривать возможность связи водителей с дорожно-эксплуатационными подразделениями и органами ГАИ, а в случаях поломки и аварий — с пунктами технической помощи. Примерно 25% тяжелораненых в дорожно-транспортных происшествиях погибает из-за неоказания им своевременной медицинской помощи и неквалифицированной доставки в больницу. Систему связи решают путем установки на дорогах телефонных аппаратов, соединенных прямым проводом или радиосвязью с подразделениями дорожной службы или ГАИ. Телефонные колонки устанавливают на придорожной полосе или на разделительной полосе автомобильных магистралей. Их окрашивают бросающейся в глаза издалека ярко-желтой или красной краской и снабжают световозвращающими элементами, что делает их хорошо видимыми ночью. Сообщение из переговорной колонки обыкновенно осуществляют нажатием кнопки с изображением красного креста или разводного гаечного ключа. Оно может быть дополнено разговором по вмонтированному микрофону и репродуктору. Такая система имеет преимущество, так как пострадавший в происшествии, находясь в состоянии шока, иногда не может четко выразить свои мысли, а в национальных многоязычных республиках или на дорогах с международными перевозками в помощи может нуждаться человек, не владеющий местным языком. В знак принятия сигнала о помощи на колонке загорается лампочка. На магистральных дорогах с интенсивным движением в период наибольшей загрузки производится патрулирование автомобилей технической помощи и службы организации движения, имеющих коротковолновую 122 связь с дорожными организациями, медицинскими учреждениями и органами автомобильной инспекции. 7. Меры обеспечения безопасности движения Меры, необходимые для четкой организации движения, не только на отдельных, особо сложных участках дороги, но и на всем ее протяжении зависят от интенсивности движения. Чем плотнее транспортный поток и выше его «турбулентность», характеризуемая числом обгонов, тем более четкая и продуманная система дорожных мероприятий, организующих движение, должна быть предусмотрена. При необходимости проведения на каком-либо маршруте мероприятий, направленных на повышение безопасности движения, важно найти их минимум, обеспечивающий в кратчайшее время наибольший эффект. При разной степени загрузки дороги движением необходимы различные строительные и организационные мероприятия. Они должны включать как индивидуальные меры на участках с пониженными значениями коэффициентов безопасности движения (табл. 2), так и общие для всей дороги мероприятия по регулированию движения (табл. 3), которые зависят от степени загрузки дороги движением. Таблица 2 Коэффициент безопасности Строительные и эксплуатационные мероприятия Средства по организации движения >0,8 Укрепление примыкающих к дороге съездов Постройка тротуаров и велосипедных дорожек в населенных пунктах Осевая разметка проезжей части 0,6—0,8 0,4—0,6 <0,4 Устройство шероховатых поверхностных обработок, срезок видимости в плане, канализированных или кольцевых пересечений Увеличение радиусов кривых в плане. Регулярный контроль коэффициента сцепления и восстановление поверхностной обработки. Устройство шумовых или трясущих полос Выделение разметкой участков обгона в одном направлении. Дорожные знаки, предупреждающие об изменении дорожных условий. Направляющие столбики в кривых Разметка, запрещающая обгон в обоих направлениях. Знаки ограничения скорости. Ограничения на обочинах Индивидуальные знаки перед очень опасными местами. Установка зеркал или устройство возвышающихся разделительных островков в кривых малых радиусов при невозможности устройства срезок видимости. Знаки, запрещающие остановку В табл. 2 и 3 предусматривается, что мероприятия для каждой последующей стадии являются дополнительными к рекомендованным для предыдущих стадий. Приведенная система мероприятий является гибкой, может выполняться стадийно и совершенствоваться по мере роста интенсивности движения. Опубликованные немногочисленные статистические материалы об эффективности проводимых мероприятий по организации движения приводят к выводам об их влиянии на уменьшение количества или тяжести 123 дорожно-транспортных происшествий, указанных в табл. 4. Таблица 3 Уровень удобства Коэффициент загрузки и уровень эмоциональной напряженности 0,1;опасно низкий 0,2 0,2—0,45; высокий 0,45—0,7; опасно высокий 0,7—1; ний ниж- Строительные и эксплуатационные мероприятия Укрепление обочин Шероховатые поверхностные обработки. Улучшение видимости на особо опасных участках. Устройство виражей, уширение проезжей части в кривых малых радиусов Дополнительные полосы проезжей части в верхней части подъемов. Выборочное улучшение видимости на участках обгонов. Канализированные пересечения с островками на второстепенной дороге Канализированные или кольцевые пересечения в одном уровне. Дополнительные полосы на всей длине подъемов. Переходно-скоростные полосы на пересечениях в одном уровне Уширение дороги путем укладки покрытий на обочинах. Реконструкция участков, особо опасных или имеющих низкую пропускную способность. Устройство пересечений в разных уровнях. Освещение дороги Средства по организации движения Осевая разметка. Предупреждающие знаки Разметка, запрещающая обгон в кривых малого радиуса и в местах ограничения видимости. Уширения для остановки автобусов. Направляющие столбики Знаки рекомендуемых скоростей движения. Разметка, регулирующая возможность обгонов. Уширения для остановки автобусов с плавным отгоном въездов Ограничение обгонов. Автобусные остановки, отделенные островком. Знаки над проезжей частью. Светофорное регулирование на особо опасных местах. Освещение опасных мест Оперативная информация водителей об опасных дорожных условиях. Знаки рекомендуемых интервалов и скоростей движения. Введение автоматизированной системы регулирования. Переключение движения или отдельных видов транспортных средств на параллельные маршруты Приведенные цифры снижения количества происшествий относятся не к общему числу происшествий на дороге, а только к тем происшествиям, против которых направлены мероприятия. Так, например, снижение происшествий от установки знака «Главная дорога» относится только к происшествиям, связанным с неожиданными выездами автомобилей с примыкающих дорог. Приведенные данные основаны на ограниченном отечественном и зарубежном опыте и могут служить только для самой общей ориентировки при оценке намечаемых мероприятий. Важность получения достоверных значений по опыту отечественной практики требует накопления опыта путем проведения дорожными организациями обширных наблюдений по методике «до проведения мероприятий» и «после их проведения». 124 Таблица 4 Мероприятия Снижение происшествий, % . общее число раненые погибшие Установка, дорожных знаков В среднем 20 «Уступите дорогу» и «Движение без остановки запрещено» 90 «Главная дорога обязательна» 15 75 50 «Опасный поворот» или ограниченной видимости 30 – 30 На пересечениях в одном уровне 16 – 7 – – 22 – – 16 – – 25 20 – – 10 – – 30 – – 12 – – Ограничение скорости 16 20 – Оборудование стояночных площадок 15 – – 45–75 50 – Устройство разметки На мостах Осевой и краевой: на прямых участках на кривых на пересечениях Ограждения дорог На кривых На мостах На спусках Организация движения в населенных пунктах Освещение улиц 125 Библиографический список Основная литература Коноплянко В.И. Организация и безопасность дорожного движения: учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2007.-384 с. 1. Дополнительная литература 1. 2. 3. 4. Клинковштейн Г.И. Организация дорожного движения: учебник для вузов. – 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 2001.-247 с. Дорожные условия и безопасность движения: Учеб. пособие / Г.П. Рыбаков, Б.И. Дагаев; ТулГУ . – Тула : Изд-во ТулГУ, 2004 . – 88c. Касаткин Ф.П. Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса: Учеб. пособие для вузов / Ф.П. Касаткин, С.И. Коновалов, Э.Ф. Касаткина; Владимирский ГУ.— 2-е изд. — М.: Академ. Проект, 2005 .— 352с. : ил. Петров В.И. Технические средства организации дорожного движения (светофоры, дорожные контроллеры, АСУДД): учеб. пособие / В.И. Петров, И.Е. Агуреев, Н.В. Григорьева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. 269 с. Периодические издания 1. 2. 3. 4. 5. 6. Журнал «За рулем». Журнал «Транспорт. Наука, техника, управление». Журнал «Трение и износ». Журнал «Автотранспорт: эксплуатация, обслуживание, ремонт». Журнал «Новости авторемонта». Журнал "Логистика и управление цепями поставок" 126