Понятие о системе «водитель–автомобиль–дорога–среда»

Применительно к транспортному процессу структурную схе­му системы эксплуатации автомобильной техники с некоторыми условностями можно представить состо­ящей из четырех основных блоков: «во­дитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС) (рис.2.1). Такая схема позволяет ана­лизировать как систему в целом, так и отдельно подсистемы.

Рис. 2.1. Структурная схема системы эксплуатации автомобильной техники

В приведенной структурной схеме можно выделить следующие основные подсистемы: 1 – внешняя среда – води­тель; 2 – водитель – автомобиль; 3 – автомобиль – дорога; 4 – внешняя среда – дорога; 5 – дорога – автомобиль; 6 – ав­томобиль– водитель; 7 – внешняя среда – автомобиль.

Анализ взаимодействия подсистем имеет большое значение при определении эффективности эксплуатации транспорта. Коротко рассмотрим сущность основных подсистем.

Подсистема «внешняя среда – водитель»является информаци­онной моделью транспортного процесса. Она базируется на пси­хологических особенностях взаимодействия водителя с условия­ми движения. Внешняя среда представляет собой информацион­ное поле, которое формирует у водителя эмоциональное напря­жение. Водитель, анализируя внешнюю среду, избирает такую ориентацию, которая обеспечивает безопасность движения и ми­нимальное эмоциональное напряжение. В этом сущность взаимо­действия компонентов данной подсистемы.

Подсистема «водитель–автомобиль»– эргономическая модель, базирующаяся на физиологических возможностях водителя и ис­полнительных механизмах автомобиля. Получив от внешней сре­ды информацию и проанализировав ее, водитель взаимодейству­ет с исполнительными механизмами, управляет движением авто­мобиля, задает ему рациональные режимы движения. При соче­тании движения автомобилей на дороге создается транспортный поток. Исследование подсистемы «водитель – автомобиль» имеет большое значение для решения отдельных задач по эксплуатации автомобилей, в том числе и задачи обеспечения безопасности дви­жения,

Подсистема «автомобиль – дорога»представляет собой механи­ческую модель транспортного процесса. Основное внимание в этой подсистеме уделяется взаимодействию автомобиля через подвеску и колеса с дорожным покрытием. При движении автомобиль воз­действует на проезжую часть, в результате чего в дорожном покры­тии возникают напряжения, влияющие на его прочность и долго­вечность. Исследование рассматриваемой подсистемы позволяет разработать различные мероприятия (содержание и ремонт) по поддержанию дорог в хорошем техническом состоянии.

Подсистема «внешняя среда – дорога» – сложная тепломассооб–менная модель. Она базируется на анализе воднотеплового воз­действия географических комплексов (климата, рельефа местнос­ти, грунтов, гидрологии, гидрогеологии и т.д.) на дорогу. Так, например, воздействие атмосферных осадков ухудшает эксплуа­тационные качества покрытий. Исследование данной подсисте­мы позволяет разработать мероприятия по повышению устойчи­вости дорог и безопасности движения.

Подсистема «дорога – автомобиль» является динамической моделью (обратная связь подсистемы «автомобиль–дорога). Она базируется на анализе колебательного процесса при движении автомобиля по проезжей части. Вследствие наличия различных неровностей покрытий автомобиль испытывает случайные воздей­ствия. Это вызывает сложный колебательный процесс колес, кузова, автомобиля в целом. Исследование подсистемы весьма важ­но в теории эксплуатационных свойств автомобиля. Оно позволяет решать различные задачи – рассчитывать расход топлива, определять возможную скорость движения, производительность автомобиля и др.

Подсистема «автомобиль – водитель» является обратной свя­зью подсистемы «водитель – автомобиль». Анализ этой подсисте­мы позволяет изучить влияние условий движения на работоспо­собность водителей. В частности, могут быть установлены пре­дельные нормы вибрации и шума для водителей. Эффективность расстановки органов управления, размеры салона автомобилей и т.д.

Подсистема «внешняя среда – автомобиль» представляет инте­рес три исследовании надежности автомобилей, их работы в раз­личных климатических условиях.

Все подсистемы между собой в той или иной степени взаимо­связаны. Вместе с тем каждую подсистему можно представить от­дельными элементами. С этой точки зрения водитель занимает особое место в системе ВАДС. Это элемент системы, осуществля­ющий управление автомобилем и участвующий в поддержании его работоспособности, т.е. обеспечении эксплуатационной надеж­ности.

Главная задача водителя – управление автомобилем и конт­роле» за его работой. Тенденции развития автомобиля таковы, что физический труд по управлению им становится все меньше, а на первое место выдвигаются повышенные требования к восприятию, мышлению, управляющим воздействиям, к надежности профес­сиональной деятельности водителя в условиях высокой нервно – эмоциональной напряженности.

Источник

КОМПОНЕНТЫ И КАЧЕСТВА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

Специфические особенности и проблемы дорожного движения обусловлены, прежде всего, системой «водитель – автомобиль – дорога – среда движения» (ВАДС). В дальнейшем изложении среду движения (окружающую среду) будем называть средой.

Эту систему можно представить в виде взаимосвязанных компонентов ВАД, функционирующих в среде С (рис. 3.1). Кроме того, в структуре системы можно выделить механическую подсистему АД – «автомобиль–дорога» и биомеханические подсистемы ВА – «водитель – автомобиль» и ВД – «водитель – дорога», а также подсистемы СВ, СА, СД.

В данной интерпретации термин «среда» охватывает пешеходов, а также погодно-климатические факторы (метеорологическую видимость, осадки, ветер, температуру воздуха). Среда оказывает воздействие на водителя, автомобиль и дорогу в процессе их взаимодействия.

Взаимосвязь и взаимодействие подсистем и компонентов системы ВАДС показаны на рис. 3.2. Применительно к водителю речь должна идти о состоянии его здоровья, степени утомленности, уровне подготовки, умении принимать решения в условиях дефицита времени и правильно выбирать скорость в соответствии с условиями движения.

Безопасность дорожного движения зависит от надежности входящих в систему ВАДС компонентов. Очевидно, что для обеспечения безопасного функционирования системы требуются достаточно большие затраты, но при этом условии создание абсолютно безопасной системы невозможно, поскольку в нее входит человек, действия и ошибки которого существенно влияют на работоспособность системы в целом. Поэтому в настоящее время можно говорить о каком-то определенном уровне обеспечения надежности рассматриваемой системы. Установление этого уровня – достаточно сложная социально-экономическая задача.

Организация дорожного движения рассматривается в рамках единой системы – среда движения (С). В рамках этой системы функционируют взаимозависимо друг от друга подсистемы водитель (В), автомобиль (А), дорога (Д). С помощью теории множеств каждая из названных подсистем характеризуется комплексом показателей, функций и зависимостей, выполнение которых обязательно для обеспечения БД транспортных потоков. ВАД взаимодействует между собой в единых областях движения ВА, АД, ВД, ВАД.

Эффективность действия рассматриваемой системы оценивается рядом показателей, в общем виде они могут быть разделены на технические, экономические, социальные, с точки зрения получения результатов они могут быть абсолютными и относительными. В общем виде вся система организации дорожного движения подразделяется на условно обозначенные районы или участки, каждый из которых характеризуется установившейся и принятой на практике системой показателей. К ним относят количество ДТП, произошедших за отчетный период: год, квартал, месяц.

Чтобы наглядно показать взаимосвязь упомянутых ранее подсистем и компонентов, рассмотрим процесс остановки автомобиля перед каким-либо препятствием на дороге.

Остановочный путь S_o, т.е. путь, проходимый автомобилем с момента обнаружения водителем препятствия на дороге до полной остановки, объективно отражает возможность обеспечения безопасности системы ВАДС. Напомним в связи с этим одно из основных положений ст. 13 Конвенции о дорожном движении 1968 г.: водитель «. должен при изменении скорости движения транспортного средства постоянно учитывать обстоятельства, в частности рельеф местности, состояние дороги и транспортного средства, его нагрузку, атмосферные условия и интенсивность движения, чтобы быть в состоянии остановить транспортное средство в конкретных условиях видимости в направлении движения, а также перед любым препятствием, которое водитель в состоянии предвидеть. «.

Таким образом, выбор скорости с учетом того, чтобы остановочный путь автомобиля не превышал расстояния, на котором в данных условиях можно объективно прогнозировать обстановку, признан важнейшим условием обеспечения безопасности движения.

Длина остановочного пути при экстренном торможении автомобиля. Этот показатель зависит как от конструкции и технического состояния тормозной системы, так и от быстроты действий водителя. Эта составляющая относится к подсистеме ВА; v_a – скорость автомобиля в момент начала торможения, км/ч; K_Э – коэффициент эксплуатационных условий торможения, зависящий от массы автомобиля и конструктивных параметров его тормозной системы и, следовательно, относящийся к компоненту А; φ – коэффициент, характеризующий сцепление шин с дорогой. Он зависит от качества и состояния покрытия дороги и вместе с тем от свойств состояния шин автомобиля, т.е. относится к подсистеме АД; i – продольный уклон (в долях единицы) дороги, является характеристикой только дороги (компонент Д).

Вместе с тем коэффициент сцепления в значительной степени зависит также от среды, поскольку изменяется в зависимости от погодно-климатических условий. Так, на сухом асфальтобетонном покрытии φ = 0,6÷0,7, на влажном φ = 0,3÷0,4 и на заснеженном φ = 0,2÷0,3.

Таким образом, для повышения безопасности дорожного движения необходимо добиваться повышения надежности каждой из составляющих этой системы. А это значит, что надо повышать профессиональные навыки водителей для сокращения времени реакции и своевременного обнаружения препятствия, поддерживать в исправности тормозную систему автомобиля для достижения максимального замедления, обеспечивать требуемое качество поверхности дорожного покрытия для повышения коэффициента сцепления, в зимнее время своевременно очищать дорогу от снега или посыпать ее противогололедными материалами.

Отказы в системе ВАДС приводят к нарушению ее нормального функционирования. В простейшем случае это могут быть заторы, мелкие неисправности транспортных средств, повреждения дорог, не влекущие за собой более тяжелых последствий. Отказы, которые приводят к гибели или ранению людей либо существенному повреждению дорожных сооружений, технических средств организации движения (ТСОД), транспортных средств, квалифицируются как ДТП. Как свидетельствует статистика, чаще всего отказы системы ВАДС связаны с недостаточной «надежностью» участвующих в дорожном движении людей (водителей, пешеходов, пассажиров, возчиков, велосипедистов).

Как уже отмечалось, среди причин ДТП примерно в 2/3 случаев статистика устанавливает ошибки водителей и в 1/3 случаев – ошибки пешеходов.

Для того чтобы предотвратить возникновение конфликтов в дорожном движении, действия его участников регламентированы Правилами дорожного движения, которые содержат нормы поведения в наиболее типичных ситуациях. Поэтому Правила рассматриваются в качестве основной базы для упорядоченного функционирования системы ВАДС.

Однако многообразие условий, в которых происходит дорожное движение, разнообразный состав его участников и транспортных средств делают необходимым вводить различные ограничения в режимы движения с помощью знаков, разметки, светофоров для достижения требуемой скорости и безопасности при соответствующем уровне удобства. Например, светофорная сигнализация позволяет исключить конфликты на перекрестках между различными по направлению транспортными потоками. Установка знаков приоритета предотвращает возможные ДТП из-за несоблюдения очередности движения на пересечениях дорог. Ограничение скорости в населенных пунктах является мерой защиты пешеходов и исключает тяжелые последствия в случае ДТП.

В конечном итоге мероприятия по организации дорожного движения направлены на повышение надежности системы ВАДС и сведение к минимуму возможных ошибок водителя в оценке условий движения.

Для обеспечения эффективного и безопасного функционирования системы ВАДС необходимо совершенствовать подготовку водителей, улучшать конструкцию и техническое состояние транспортных средств, расширять строительство улиц и дорог, оптимально организовывать процесс дорожного движения.

Эта деятельность может быть рассмотрена как последовательно осуществляемая на трех уровнях управления, конечной целью которой является безопасность движения

1-й уровень предусматривает создание системы законодательных и иных нормативных правовых актов, а также стандартов, технических правил, содержащих общие требования безопасности по всем компонентам системы ВАДС.

2-й уровень предусматривает непосредственную реализацию требований системы законодательных и иных нормативных правовых актов 1-го уровня в процессе создания транспортных средств, строительства, реконструкции и содержания улично-дорожной сети (УДС), организации дорожного движения, а также при подготовке водителей и обучении населения правилам безопасности движения.

3-й уровень предусматривает организацию контроля надежности функционирования всех компонентов системы ВАДС в процессе дорожного движения и принятие соответствующих мер для восстановления должного уровня безопасности системы.

Исходя из требований закона Украины «О дорожном движении» основные направления обеспечения БД можно сгруппировать в следующие семь блоков.

1. Установление полномочий и ответственности правительства и органов исполнительной власти.

2. Разработка и утверждение законодательных и иных нормативных правовых актов в сфере обеспечения БД.

3. Регулирование деятельности на автомобильном, городском транспорте, в дорожном хозяйстве, осуществление деятельности по ОДД.

4. Организация подготовки водителей транспортных средств, обучение населения правилам БД.

5. Проведение комплекса мероприятий по медицинскому обеспечению БД.

6. Сертификация объектов, продукции и услуг транспорта и дорожного хозяйства, лицензирование деятельности, связанной с обеспечением БД.

7. Осуществление надзора и контроля за выполнением законодательства, действующего в сфере обеспечения БД.

Каждый из блоков представляет определенные направления деятельности, участниками которой могут быть как государственные, так и иные структуры любых форм собственности, функционирующие в рамках закона.

На государственном уровне решаются наиболее фундаментальные проблемы дорожного движения — разработка законодательных и иных нормативных актов, планирование развития автомобилизации, принятие решений о структуре органов управления в рассматриваемой сфере, разработка программ дорожного строительства, утверждение государственных стандартов на дороги, улицы, автомобили и т.п.

На уровне органов исполнительной власти рассматриваются практические вопросы обеспечения функционирования системы ВАДС. Все они входят в компетенцию соответствующих структур управления и подведомственных им организаций и решаются применительно к конкретному региону. В числе названных направлений имеют также деятельность медицинских служб по оказанию помощи пострадавшим в ДТП, работа средств массовой информации (газеты, радио, телевидение) по пропаганде безопасности движения, обучение различных категорий населения в школах, других учебных заведениях правилам дорожного движения, работа органов страхования и др.

Источник

Элементы системы «автомобиль-дорога-безопасность движения» и их взаимосвязь

Общетеоретические основы безопасности дорожного движения. История развития отдельных составляющих учения о безопасности. Изучение понятия и характеристик систем активной и пассивной безопасности автомобиля в современных условиях дорожного движения.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

на тему: Элементы системы «автомобиль-дорога-безопасность движения» и их взаимосвязь

дорожный движение безопасность автомобиль

1. Общетеоретические основы безопасности дорожного движения

1.1 Понятие учения о безопасности: основные составляющие комплекса «Водитель-автомобиль-дорога-среда»

1.2 История развития отдельных составляющих учения о безопасности

2. Основные системы безопасности дорожного движения

2.1 Понятие и характеристика активной и пассивной безопасности водителя

2.2 Понятие и характеристика систем активной и пассивной безопасности автомобиля в современных условиях дорожного движения

2.3 Понятие и характеристика активной и пассивной безопасности дороги

2.4 Влияние среды на безопасность дорожного движения

Список использованных нормативно правовых актов и литературы

Практически с момента своего создания автомобили стали представлять потенциальную опасность для окружающих и участников движения. Поскольку полностью избежать дорожно-транспортных происшествий пока не представляется возможным, автомобиль совершенствуется в направлении снижения вероятности аварии и минимизации ее последствий.

Высокое качество современных автомобилей и автомобильных дорог, а также хорошая организация движения во многом облегчают труд водителя и являются важнейшими факторами, снижающими количество дорожно-транспортных происшествий. Однако, аварийность на автомобильных дорогах продолжает оставаться очень высокой и является подлинным бедствием во многих странах с развитым автомобильным движением.

Последствия ранений, полученных в ДТП, могут быть разнообразными. Примером состояний здоровья, которые многие люди считают хуже смерти, является полный паралич, когда пострадавший полностью зависит во всем от помощи других, но находится в сознании и понимает свою ситуацию.

Так за 2013 год в Российской Федерации произошло 204 068 (0,2%) дорожно-транспортное происшествие, в результате которых погибли 27 025 (-3,5%) человек, а 258 437 (-0,1%) человек получили ранения. Из-за нарушений ПДД водителями транспортных средств за этот же период было совершено 179 017 (0,9%) дорожно-транспортное происшествие, в результате которых погибли 23 092 (-3,9%) человек, а 236 124 (-0,3%) человек получили ранения. Количество дорожно-транспортных происшествий за 2013 год [Электронный ресурс]. http://www.gibdd.ru/stat/

Современные концепции обеспечения безопасности дорожного движения предусматривают использование возможностей организованного взаимодействия министерств, ведомств, учреждений, транспортных фирм, правоохранительных, природоохранных, медицинских, образовательных и общественных организаций, а также других юридических и физических лиц, связанных с производством, эксплуатацией, техническим обслуживанием транспортных средств и дорожной инфраструктуры, с подготовкой водителей, поддержанием их профессиональных и психофизиологических качеств, с охраной окружающей среды.

Действующие требования постоянно ужесточаются, вступают в силу новые, процедуры пересматриваются и совершенствуются методики. Усложняются и конструкции автомобилей: развитие их во всем мире идет в направлении оптимальных несущих систем, начиненных сложными средствами обеспечения пассивной безопасности, электронно-управляемыми тормозными системами и рулевыми механизмами, автоматизированными средствами информационного обмена между дорогой и автомобилем, интеллектуальными системами управления шасси и др.

Степень разработанности темы. Вопросы, касающиеся осуществления деятельности по регулированию дорожного движения рассматривались многими авторами (Русаков В.З., Рябчинский А.И., Кисуленко Б.В., Морозова Т.Э.. и др.). Зачастую в технические документы (Технические регламенты, ГОСТы, СНИПы, ВСНы, ОДНы), учебники либо методические рекомендации.

В соответствии с целью были сформулированы следующие задачи:

— рассмотреть правовую регламентацию объекта исследования;

Методы исследования: диалектико-правовой; аналитический; исследовательский; сравнения.

При написании выпускной квалификационной работы использовалась литература по исследуемой проблеме, пакет нормативных актов, материалы периодических изданий, справочно-правовых систем Гарант и Консультант Плюс, а также Интернет-ресурсы официального сайта Министерства внутренних дел и ГИБДД РФ.

2. Дорожно-транспортные происшествия являются основной причиной гибели людей в мирное время.

9. Условия, при которых осуществляется эксплуатация автомобиля, обеспечивают влияние на режимы работы его агрегатов и систем, вызывая ускорение или замедление интенсивности изменения параметров технического состояния, а так же оказывают влияние на безопасность дорожного движения.

1. Общетеоретические основы безопасности дорожного движения

1.1 Понятие учения о безопасности: основные составляющие комплекса «Водитель-автомобиль-дорога-среда»

Дорожные происшествия являются самой опасной угрозой здоровью людей во всём мире. Ущерб от дорожно-транспортных происшествий превышает ущерб от всех иных транспортных происшествий (самолетов, кораблей, поездов, и т. п.) вместе взятых и являются одной из важнейших мировых угроз здоровью и жизни людей.

В условиях непрерывного повышения интенсивности дорожного движения с вовлечением больших масс людей, транспортных и материальных средств деятельность по предупреждению ДТП и снижению тяжести их последствий является многоплановой и взаимосвязанной, требующей научного комплексного подхода. Основным методом сложных комплексных познавательных процессов на современном уровне является системный (логический) подход к процессам и явлениям окружающего мира.

Системный подход позволяет изучать в едином комплексе, все многообразие взаимодействующих факторов, их особенности и взаимосвязи, дает возможность устанавливать ограничения, полагаемые на функционирование системы, и определять пути управления системой для оптимизации целевой функции.

Полная автоматизация процесса управления автомобилем позволила бы предотвратить возникновение конфликтных ситуаций, но в настоящее время и в ближайшем будущем практически невероятно полностью исключить человека из процесса управления.

Причинами неправильной оценки риска в конфликтной ситуации могут быть:

· отсутствие или недостаток информации,

· недостаточно полное использование человеком (водителем, пешеходом) информации или неправильное ее использование.

Улучшение информационного обеспечения водителя автомобиля уменьшает вероятность неправильной оценки риска в конфликтной ситуации и является важнейшим мероприятием по повышению активной безопасности автомобиля.

Неправильные действия водителя в условиях конфликтной ситуации могут быть связаны либо со слишком слабым управляющим воздействием (например, недостаточный поворот рулевого колеса, недостаточный уровень торможения, небольшое ускорение и др.), либо со слишком сильным управляющим воздействием (например, превышение необходимого поворота рулевого колеса, силы торможения, ускорения), или вообще отсутствие какого-либо управляющего воздействия.

Поэтому следует разрабатывать и применять системы для управления автомобилем, позволяющие либо нейтрализовать избыточное управляющее воздействие, либо осуществить коррекцию недостаточного управляющего воздействия водителя, т.е. так называемые интеллектуальные транспортные системы (ИТС), что является одним направлений активной безопасности транспортного средства.

То есть активная безопасность в целом состоит из:

активной безопасности водителя;

активной безопасности автомобиля;

активной безопасности дороги.

В свою очередь пассивная безопасность состоит из:

пассивной безопасности водителя;

пассивной безопасности автомобиля;

пассивной безопасности дороги.

В перечне нет такого элемента, как СРЕДА но всем очевидно и понятно, что хотя среда и оказывает большое влияние на безопасность дорожного движения (обильные осадки, гололед, туман и т.д.), но мы не можем повлиять на них, а мы можем быть только готовыми к ним.

Также в некоторых источниках есть указание на:

1.2 История развития отдельных составляющих учения о безопасности

Первое автомобильное оборудование и специальные устройства, создавались с учетом здравого смысла и соответствовали уровню развития автомобильных технологий. На первых порах автомобиль был оборудован ацетиленовым освещением кузова, а также примитивной тормозной системой с «башмаками».

По мере развития скоростных возможностей автомобиля, а также организации дорожного движения, до конца 1950 г. появляются автомобильные системы, которые облегчают работу водителя и исключают многие опасные моменты при вождении авто. Речь идет о зеркалах заднего вида, дворниках, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели Cadillac в 1938 г. А вот первыми указателями поворотов стали оснащаться в 1939 г. автомобили Buick. В 1944 г. инженеры компании Volvo начали устанавливать на свои автомобили многослойное ветровое стекло, которое в случае сильного столкновения автомобилей не рассыпалось, как обычное стекло, на осколки.

Дальнейшее внедрение в автомобильную промышленность электрических, а также гидравлических систем позволило многим автопроизводителям начать широкое применение функционалов различных систем безопасности. Например, в 1921 г. на автомобилях стали устанавливать гидравлические тормоза, а в 1923 г. на моделях Renault появился функционал дополнительного усиления тормозной системы. В 1966 г. на автомобилях марки Volvo стали впервые использовать двухконтурную систему тормозов.

Благодаря работам шотландца Джона Бойдла Данлопа автомобиль начали оснащать изобретенными им надувными шинами из каучука. Таким образом, салон стал комфортнее, а сам автомобиль стал демонстрировать боле уверенный и надежный ход. В 1904 г. компания Continental изобрела рельефные покрышки, а в 1946 г. производитель Michelin начал выпускать шины с радиальным расположением нитей корда. Такие покрышки широко применяются на автомобилях и в наши дни.

Развитие систем автомобильной безопасности включало, в том числе, и работу над пассивной безопасностью, чьей задачей было обеспечение защиты жизни пассажиров. В начале 50-х годов прошлого века многие автопроизводители начали проводить краш-тесты своих автомобилей. В те же годы появились первые ремни безопасности, которыми стали оснащать салоны автомобилей Ford. Любопытно заметить, что первый патент на автомобильный ремень был выдан ещё в 1885 г. американцу Эдварду Клэгхорну, который изобрел двухточечный ремень безопасности. В 1956 г. вскоре после того, как двухточечный ремень безопасности получил свое широкое распространение, автомобили марки Volvo стали комплектоваться более надежными трехточечными ремнями безопасности. Затем такие ремни сделали «подвижными», что улучшило уровень комфорта и безопасности пассажиров. В 1984 г. на ремнях безопасности стали устанавливать преднатяжитель (пиротехническое устройство давления), который позволял человеку в салоне автомобиля не чувствовать скованность и дискомфорт и одновременно повышал степень безопасности ремня в аварийной ситуации.

Форд создал экспериментальную партию автомобилей, оснащённых подушками безопасности, в 1971 году (Ford Taunus 20M P7B). Первый образец подушки безопасности в серийном автомобиле был представлен в 1972 году, когда был выпущен Олдсмобиль Торонадо (Oldsmobile Toronado), модель 1973 года. В 1974 двойные подушки безопасности были опцией на некоторых крупногабаритных автомобилях, выпущенных подразделениями Бьюик, Кадиллак и Олдсмобиль. Эти устройства не получили признания на рынке.

Для того чтобы аргументировано отметить некоторые современные направления и тенденции в области повышения активной и пассивной безопасности, обратимся к истории возникновения этих понятий. Рассмотрим два различных подхода к анализу проблемы обеспечения БДД и на их основе выделим основные возможности в повышении этих систем, которые позволяют значительно увеличить БДД.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 Классификация БДД (Wilfert, 1966г.)

Несмотря на высокие темпы развития информационно-вычислительной технологии, которая могла бы выполнять функции по управлению ТС с гораздо большей надежностью, чем человек, подобное невозможно в современном обществе в ближайшее время. Это обусловлено, прежде всего, моральным конфликтом возможности передачи ответственности за свою жизнь и жизнь окружающих людей искусственному интеллекту, но не с точки зрения технических возможностей, так как в этом плане уже существуют определённые наработки, в частности адаптивный круиз-контроль, система удержания полосы и т.д.

Поскольку вождение относится к направленно-ориентированной сенсомоторной деятельности человека, то Rasmussen подразделяет её на 3 поведенческие категории:

· поведение, основанное на знании;

· поведение, обусловленное некоторыми правилами;

· и поведение, опирающееся на имеющиеся навыки.

В 70-х годах в партии из 10 000 оснащённых подушками безопасности автомобилей марки Дженерал Моторс (General Motors, GM) столкнулись с семью смертельными случаями. Предполагается, что один из них случился по вине подушки безопасности. Сила удара была небольшой, однако произошёл сердечный приступ. В то время таких случаев было слишком мало для того, чтобы достоверно установить эффективность подушек безопасности, но несмотря на это для Национальной администрации по безопасности дорожного движения (NHTSA) оказалось достаточно оснований, чтобы выступить с предложением устанавливать подушки безопасности на все выпускаемые автомобили.

Затем в 1983 году Мерседес-Бенц вновь представила подушку безопасности как опцию в своей последней модели W126. В системе, представленной Mercedes, при аварии сначала затягиваются ремни безопасности, а затем развёртывается подушка. Таким образом, подушка безопасности больше не позиционировалась как средство, заменяющее ремни безопасности, а как способ дополнительной защиты пассажиров.

Подушки безопасности приобрели популярность в 80-х годах, когда компании «Форд» и «Дженерал Моторс» в середине 80-х представили серийные образцы, теперь подушки безопасности стали стандартным оборудованием. Компания «Autoliv», специализирующаяся на разработке автомобильных систем безопасности, запатентовала боковую подушку безопасности, и она также стала появляться в автомобилях выпуска середины 90-х.

11 июля 1984 года правительство США потребовало оснащать автомобили, выпущенные позже 1-ого апреля 1989 года, подушкой безопасности для водителя либо автоматическими ремнями безопасности (сейчас эта технология не используется, она «заставляла» водителя пристёгиваться).

Несмотря на внедрение подушек безопасности в автомобили марки «Дженерал Моторс» ещё в 70-х годах, во многих других автомобилях они начали появляться только в середине 90-х.

В 2006 году Хонда представила первую систему подушек безопасности для мотоцикла, установленную на серийном образце модели «Золотое Крыло» (Gold Wing).

2. Составляющие системы безопасности дорожного движения

2.1 Понятие и характеристика активной и пассивной безопасности водителя

На дорогах каждый водитель постоянно взаимодействует с водителями других транспортных средств, двигающимися в попутном и встречном направлении, маневрирующими, выезжающими из боковых проездов и площадок и даже просто стоящими на дороге. По предназначению, характеру движения транспортных средств, по подаваемым их водителями сигналам и многим другим признакам водитель обязан определять их намерения, предвидеть направления движения, манёвры, что очень важно для обеспечения безопасности движения, потому что ничто так не грозит серьёзными осложнениями дорожной обстановки, как неожиданные для других участников движения действия не дисциплинированных водителей.

Прогнозирование дорожной обстановки является важным элементом активной безопасности водителя, который постоянно учится распознавать опасные дорожно-транспортные ситуации по их типичным признакам, быстро и правильно оценивать информацию в конкретной ситуаций и прогнозировать не только движение своего транспортного средства, но и действия других участников движения, выбирать наиболее правильные решения по предупреждению дорожно-транспортной ситуации. Прогнозирование водителем действий других участников движения на дорогах в современных условиях имеет большое значение.

— что произойдёт в ближайшее время;

— что произойдёт с большей вероятностью;

— какая ситуация представляет непосредственную опасность;

— какая ситуация представляет потенциальную опасность;

— как поступить в конкретной ситуации.

Поэтому под активной безопасностью водителя понимают высокую степень развития психофизиологических качеств водителя, обеспечивающих широкие возможности в предупреждении аварийных ситуаций, а в аварийной обстановке находить правильные решения и быстро их осуществлять.

Активная безопасность водителя включает:

· Высокое профессиональное мастерство, под которым подразумевается профессиональный интеллект и уровень технического мастерства управления автомобилем.

· Способность аналитически точно оценивать и прогнозировать развитие дорожно-транспортной ситуации и в соответствии с этим выбирать безопасный режим движения.

· Достаточно большой арсенал приёмов управления автомобилем, позволяющим избежать ДТП практически в любой ситуации.

· Надёжность, работоспособность даже в очень сложных и аварийных условиях и ситуациях.

· Способность водителя находиться во время управления автомобилем в работоспособном состоянии, вне зависимости от состоянии утомления, т.е. устойчивость водителя к утомлению.

· Широкое распределение и быстрое переключение внимания, правильная организация внимания в сложной дорожной обстановке.

· Высокий уровень развития физических качеств.

· Высокая степень автоматизации двигательных навыков, хорошая координация движений, быстрая и точная реакция.

Пассивная безопасность водителя

2.2 Понятие и характеристика систем активной и пассивной безопасности автомобиля в современных условиях дорожного движения

Наряду с положительной ролью, которую автомобильный транспорт играет в развитии экономики, существуют и негативные факторы, связанные с процессом автомобилизации. Сюда относятся загрязнение окружающей среды, градостроительные проблемы, связанные с выделением городских пространств для движения и стоянки транспортных средств, рост дефицита нефтепродуктов и т.д.

К числу наиболее отрицательных факторов процесса автомобилизации относятся ДТП и их последствия, характеризующиеся гибелью и ранением людей, материальным ущербом от повреждения транспортных средств, грузов, дорожных или иных сооружений, выплатой пособий по инвалидности и повременной нетрудоспособности и т.д., а также отрицательное влияние на экологию.

Активная безопасность автомобиля подразумевает использование разнообразных систем и технологий, которые направлены в первую очередь на предупреждение аварии. Для того, чтобы уберечь автомобиль от столкновения на дороге, такие системы воздействуют на рулевое управление, тормоза, подвеску.

Одним из главных критериев активной безопасности автомобиля является отсутствие внезапных отказов в конструктивных системах автомобиля, особенно в тех, которые связанны с возможностью осуществления манёвра (обгона, перестроения, остановки и т.д.).

Если внимательно проанализировать данное утверждение, то мы с Вами выделим ключевую фразу «отказов в конструктивных системах автомобиля». Исходя из этого, ряд авторов выделяют такое понятие, как конструктивная безопасность автомобиля, под которой понимается свойство предотвращать ДТП, снижать тяжесть его последствий и не причинять вреда людям и окружающей среде.

Конструктивная безопасность автомобиля включает в себя:

· активную безопасность автомобиля,

· пассивную безопасность автомобиля,

· послеаварийную безопасность автомобиля,

· и экологическую безопасность автомобиля.

Основными качествами конструкции автомобиля, влияющими на активную безопасность, являются:

— тормозная динамичность автомобиля;

— тяговая динамичность автомобиля;

— устойчивость автомобиля (способность автомобиля противостоять заносу и опрокидыванию в различных дорожных условиях при высоких скоростях движения);

— управляемость автомобиля (эксплуатационные качества автомобиля, позволяющие осуществлять управление при наименьших затратах механической и физической энергии, при совершении маневров в плане для сохранения или задания направления движения);

— маневренность автомобиля (качество автомобиля, характеризующееся величиной наименьшего радиуса поворота и габаритными размерами);

— стабилизация автомобиля (способность элементов системы «ВАД» противостоять неустойчивому движению автомобиля или способность системы сохранить оптимальные положения естественных осей автомобиля при движении);

— надежные шины автомобиля;

— сигнализация и освещение автомобиля.

1. Автомобиль должен быть безопасным в любых дорожных условиях.

2. Требования конструктивной безопасности должны быть сохранены в течение всего срока службы автомобиля.

3. Каждый водитель должен уметь критически оценивать эти свойства и принимать меры к их сохранению.

Уровень активной безопасности автомобиля определяется множеством качественных характеристик, которые мы перечислили в первом вопросе и основные из них мы сейчас и рассмотрим.

Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.

Для выполнения этого условия сила, развиваемая тормозным механизмом, не должна превышать силы сцепления с дорогой, зависящей от весовой нагрузки на колесо и состояния дорожного покрытия, иначе колесо заблокируется (перестанет вращаться) и начнет скользить, что может привести (особенно при блокировке нескольких колес) к заносу автомобиля и значительному увеличению тормозного пути.

Чтобы предотвратить блокировку, силы, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны весовой нагрузке на колесо. На современных автомобилях используется антиблокировочная система тормозов (АБС), корректирующая силу торможения каждого колеса и предотвращающая их скольжение.

В этой связи прорывом в деле обеспечения активной безопасности стало использование системы ABS (Anti-lock Braking System). Это антиблокировочная система, первые варианты которой был представлен ещё в начале 70-х годов. Однако свое развитие эта технология не получила не сразу, а начала использоваться только с 1978 г. Первым автомобилем, который получил систему ABS, стала модель Mercedes-Benz 450 SEL.

В настоящее время антиблокировочная система применяется на многих автомобилях иностранного и отечественного производства. Эффективность ABS трудно переоценить, ведь именно эта система предотвращает блокировку колес авто в момент торможения, что позволяет водителю в экстренной ситуации не потерять управление автомобилем и «удержать» его на дороге.

Тяговая динамичность характеризует способность автомобиля производительно выполнять транспортные функции.

К основным эксплуатационным свойствам, характеризующим динамику автомобиля, относятся: динамичность, экономичность, устойчивость, управляемость, проходимость и плавность хода. В теории автомобиля его эксплуатационные свойства рассматривают изолированно одно от другого, но все они взаимосвязаны. Так, скорость автомобиля на поворотах может быть ограничена не динамичностью, а управляемостью и устойчивостью, а на неровных дорогах плавностью хода.

Чем динамичнее автомобиль, тем он способен быстрее разгоняться и двигаться с более высокой скоростью в разнообразных условиях движения. Повышение тяговой динамичности возможно за счет увеличения удельной мощности двигателя и улучшения его приемистости, что достигается уменьшением массы автомобиля, улучшением его обтекаемости, совершенствованием конструкции двигателя, трансмиссии и ходовой части. Автомобиль, обладающий относительно более высокой тяговой динамичностью, в реальных дорожных условиях обладает большим запасом мощности, который может расходоваться на преодоление дорожных сопротивлений и на разгон.

Тяговые свойства (тяговая динамика) автомобиля определяют его способность интенсивно увеличивать скорость движения. От этих свойств во многом зависит уверенность водителя при обгоне, проезде перекрестков. Особенно важное значение тяговая динамика имеет для выхода из аварийных ситуаций, когда тормозить уже поздно, маневрировать не позволяют сложные условия, а избежать ДТП можно, только опередив события.

Устойчивость автомобиля непосредственно связана с безопасностью дорожного движения. Управляя неустойчивым автомобилем, водитель вынужден внимательно следить за дорожной обстановкой и постоянно корректировать движение автомобиля, чтобы он не выехал за пределы дороги. Длительное управление таким автомобилем приводит к нервному перенапряжению водителя и быстрому его утомлению, что повышает возможность ДТП. Нарушение устойчивости автомобиля выражается в произвольном изменении направления движения, его опрокидывании или скольжении шин по дороге.

Устойчивость автомобиля характеризует его способность противостоять произвольным изменениям направления движения, опрокидыванию или скольжению шин на дороге. Различают поперечную устойчивость прямолинейного или криволинейного движения и продольную устойчивость автомобиля.

1. Курсовая устойчивость автомобиля

Курсовой устойчивостью автомобиля называют его свойство двигаться без корректирующих воздействий со стороны водителя, т. е. при неизменном положении рулевого колеса. Автомобиль с плохой курсовой устойчивостью произвольно меняет направление движения («рыскает» по дороге), создавая угрозу другим транспортным средствам и пешеходам, и требует от водителя постоянных корректирующих действий с целью удержания автомобиля на полосе движения.

Нарушение поперечной устойчивости при прямолинейном движении (курсовой устойчивости) может быть вызвано следующими причинами:

ь действием боковых сил (ветра, поперечной составляющей массы и др.);

ь моментом, создаваемым различными по величине тяговой или тормозной силами на колесах левого и правого борта;

ь буксованием или скольжением колес одного борта;

ь резким разгоном, торможением или поворотом управляемых колес;

ь неодинаковой регулировкой колесных тормозов;

ь неисправностью в рулевом управлении (большой люфт, заклинивание);

ь разрывом шин и др.-

2. Поперечная устойчивость автомобиля

Потеря поперечной устойчивости при криволинейном движении может привести к прогрессивно нарастающему поперечному скольжению шин по дороге (заносу) или опрокидыванию автомобиля. «Рыскание» автомобиля на криволинейных участках дороги обычно не наблюдается, поскольку скорости при этом относительно невелики.

При криволинейном движении автомобиля потерю устойчивости обычно вызывает центробежная сила.

Важно помнить, что устойчивость автомобиля в случае возможного опрокидывания выше:

ѕ на дорогах с пологими поворотами,

ѕ при низком расположении центра тяжести

ѕ и широкой колее (В).

Опрокидывание автомобиля может произойти в результате непогашенного заноса, в случаях наезда на препятствие или съезда его с полотна дороги.

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (системы):

o гидравлический усилитель тормозов;

o система предотвращения опрокидывания;

o система предотвращения столкновения;

o система стабилизации автопоезда;

o система повышения эффективности тормозов при нагреве;

o система удаления влаги с тормозных дисков и др.

Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Источник