Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования
1.1. Анализ состояния аварийности на автомобильном транспорте 8
1.1.1. Анализ состояния аварийности на автомобильном транспорте в мире 8
1.1.2. Анализ состояния и динамики аварийности на автомобильном транспорте в Российской Федерации 9
1.1.3. Аварийность в Российской Федерации по вине водителей транспортных средств 13
1.1.4. Динамика развития и структура парка автомототранспорта в Российской Федерации 16
1.2. Анализ аварийности в Краснодарском крае 21
1.2.1. Динамика основных показателей аварийности в Краснодарском крае за период 1988-2002 годы 21
1.2.2. Аварийность в Краснодарском крае с участием различных групп водителей за 1990-2002 годы 23
1.2.3. Анализ основных причин дорожно-транспортных происшествий в Краснодарском крае за 1990-2002 годы 24
1.3. Влияние элементов комплекса ВАДС на скорость движения 29
1.3.1. Водитель и скорость движения 29
1.3.2. Автомобиль и скорость движения 34
1.3.3. Дорожные условия и скорость движения 39
1. 4. Цели и задачи исследования 45
Глава 2. Методические основы повышения безопасности дорожного движения путем обеспечения условий для соблюдения водителем скоростного режима
2.1. Методология системного подхода и оценка условий при определении механизма выбора водителем скоростного режима 46
2.2. Исследование и определение механизма влияния психофизиологических характеристик водителя на выбор скоростного режима 59
2.3. Исследование и определение механизма влияния конструктивных особенностей автомобиля на выбор водителем скоростного режима 67
2.4. Исследование и определение механизма влияния дорожных условий на выбор водителем скоростного режима 78
Глава 3. Экспериментальные исследования средств ограничения скоростного режима
3.1. Планирование экспериментальных работ 86
3.2. Экспериментальное исследование оценки водителем скорости движения управляемого транспортного средства 92
3.3. Экспериментальное исследование технических средств повышающих внутреннюю информативность автомобиля 110
3.4. Экспериментальное исследование риска допускаемого водителями при превышении установленной знаками скорости 120
3.5. Экспериментальное исследование влияния скорости транспортных средств на вертикальные ускорения при проезде через искусственные неровности 126
Глава 4. Практические рекомендации по повышению безопасности дорожного движения методами регулирования скоростных режимов
4.1. Разработка математической модели прогнозирования риска недооценки водителем скорости движения управляемого автомобиля 133
4.2. Практические рекомендации и методика использования математической модели прогнозирования риска недооценки водителем скорости движения 143
4.3. Практические рекомендации при использовании искусственных неровностей для ограничения скорости движения транспортных средств 148
Основные выводы 152
Список использованной литературы 154
Приложение 1. Вычислительный алгоритм для расчета движения автомобиля в населенном пункте при скорости 60 км/ч 167
Приложение 2. Вычислительный алгоритм для расчета движения автомобиля вне населенного пункта при скорости 90 км/ч 168
Приложение 3 Вычислительный алгоритм для расчета движения автомобиля вне населенного пункта при скорости 110 км/ч 169
Приложение 4 Акты внедрения разработок 170
- Динамика развития и структура парка автомототранспорта в Российской Федерации
- Исследование и определение механизма влияния психофизиологических характеристик водителя на выбор скоростного режима
- Экспериментальное исследование технических средств повышающих внутреннюю информативность автомобиля
- Практические рекомендации при использовании искусственных неровностей для ограничения скорости движения транспортных средств
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Обеспечение безопасности дорожного движения, в связи с быстрыми темпами авгомобилизащш страны, является одной из важнейших социально-экономических проблем России. В последние годы наметилась неблагоприятная тенденция роста дорожно-транспортных происшествий (ДТП), количества погибших и раненых в них людей. Только в 2002 году в Российской Федерации было совершено 184365 ДТП, в которых погибло 33243 и ранено 215678 человек. Социально-экономический ущерб от ДТП оценивается примерно в 280 млрд. рублей.
Причиной 75-85% являются ошибки водителей, а также различные нарушения ими Правил дорожного движения. Почти 40% от этих ДТП связано с нарушением установленной Правилами дорожного движения скорости или выбором скорости, не соответствующей конкретным условиям. Такой высокий уровень ДТП, связанных со скоростью свидетельствует о необходимости проведения настоящего исследования и об актуальности выбранной темы диссертации.
Существующие на практике методы ограничения скорости учитывают геометрические и эксплуатационные параметры дороги, однако, при этом не учитываются влияние динамических возможностей современных транспортных средств на риск ДТП и отношение водителей к установленным ограничениям скорости. Методы, используемые для обеспечения требуемого скоростного режима, недостаточно учитывают влияние отдельных элементов системы ВАДС, определяющих выбор водителем скорости движения. В связи с этим, при решении вопросов повышения безопасности дорожного движения, является актуальной необходимость более полного учета взаимодействия элементов комплекса ВАДС и их влияния на скорость.
ЦЕЛЬЮ ИССЛЕДОВАНИЯ является разработка научно обоснованных методов и практических рекомендаций, повышающих безопасность дорожного движения, на основе вероятностного подхода к оценке факторов, влияющих на выбор скорости движения.
ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - транспортные потоки, режимы движения автомобилей на различных участках уличнс-дорожной сети г. Краснодара и автомобильных дорогах Краснодарского края.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ базировались на системном и
і Г^.імштймниіі I ЦЩмотоц I
статистическом анализе, математическом моделировании и использовании элементов теории риска
НАУЧНАЯ НОВИЗНА проведенных исследований заключается в следующем:
- установлена зависимость величины ошибки, допускаемой водителями при опенке скорости движения управляемого автомобиля от модели транспортного средства;
-разработана новая методика прогнозирования риска недооценки водителями скорости движения управляемого автомобиля в зависимости от его модели;
-предложена новая методика использования дополнительных приборов, повышающих внутреннюю информативность автомобилей при подготовке водителей;
-разработаны рекомендации по ограничению скоростных режимов при проезде транспортных средств через искусственные неровности с учетом вертикальных ускорений, действующих на водителя и переднего пассажира.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в разработке рекомендаций по повышению безопасности движения путем использования новых подходов к ограничению скорости, основанных на теории риска, применении искусственных неровностей на опасных участках улично-дорожной сети и повышении внутренней информативности автомобиля. Разработанные алгоритмы прогнозирования ошибок, допускаемых водителями, при оценке скорости движения управляемого автомобиля, могут использоваться в качестве одного из показателей надежности управления в процессе эксплуатации транспортного средства и прогнозирования успешной деятельности на этапе подготовки водителей, а также при оценке их профпригодности.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты исследования внедрены в практической деятельности Управления Федеральными дорогами по Краснодарскому краю. Прикладная программа прогнозирования риска недооценки скорости водителем, в зависимости от модели транспортного средства, была использована при подготовке водителей в автошколе. Материалы исследований используются в учебном процессе на автодорожном факультете Кубанского государственного технологического университета (КубТТУ) в г.Краснодаре.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты работы
„**<* "* 2
л' -*"
докладывались на научно-технической конференции "Актуальные проблемы автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, пути их решения" (г.Сочи, 1998г.), всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России" (г.Сочи,1999г.), всероссийской научно-практической конференции "Повышение надежности и долговечности автомобильных дорог и искусственных сооружений" (г.Сочи, 2000 г.), а также на ежегодных научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ) (г.Москва, 2001-2003гг) и КубТТУ ( г-Краснодар, 1997-2000).
Основные положения диссертации отражены в 4 печатных публикациях.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ методы и результаты исследований оценки водителем скорости движения управляемого транспортного средства в зависимости от его модели; математическая модель прогнозирования риска недооценки водителями скорости управляемого автомобиля в зависимости от модели транспортного средства; рекомендации по использованию приборов, сигнализирующих о превышении скорости движения; рекомендации по назначению скоростных режимов транспортных средств при использовании искусственных неровностей с учетом вертикальных ускорений, действующих на водителя и переднего пассажира.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обпшх выводов, списка литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 173 страницах, включая 33 рисунка, 42 таблицы. Список используемой литературы содержит 148 наименований работ российских и зарубежных авторов.
Динамика развития и структура парка автомототранспорта в Российской Федерации
В Российской Федерации последнее десятилетие характеризуется высокими темпами автомобилизации. За этот период парк автомототранспортных средств (АМТС) увеличился более чем в два раза. В настоящее время на 1000 россиян приходится 217 ед. всех видов автотранспорта. В 2000г. на учете Российской Федерации состояло 36,6 млн. автомобилей, автобусов и мототранспорта. По сравнению с 1996 г. их количество увеличилось на 5,6% или на 1,7 млн. ед. (табл. 1.10). Наиболее быстрыми темпами растет парк легковых автомобилей, численность которых за прошедшие пять лет возросла более чем на 4,5 млн. ед. или на 28,7%, и составила в минувшем году 20,4 млн. ед. Если в 1993г. их удельный вес составлял 43,4% , в 1996 г. - 52.9% , то в 2000 г. - 64,4% от численности автопарка [38].
Широко распространены в эксплуатации автомобили ВАЗ-2101-2107 (35,4%), количество которых по сравнению с 1996г. увеличилось на 22,7%. Численность автомобилей ВАЗ-2108, 2109 и их модификаций достигло почти 2,0 млн. Новые модели ВАЗ-2110 и модификации этой модели составляют 1,3% от легкового автопарка, или 255,5 тыс. ед. [38].
Почти вдвое (на 94,9%) за пять лет увеличилось количество легковых автомобилей иностранного производства (без учета автомобилей ЗАЗ). В 1996г. их доля в парке легкового автотранспорта была 9,8% , а в 2000г.-14.8% . Всего на учете в 2000г. состояло свыше 3 млн. легковых иномарок. Из общего количества легковых автомобилей зарубежных фирм на долю автомобилей с правым расположением руля пришлось 29% , а их численность за пять лет возросла на 60,7%.Следует отметить сокращение за прошедший период удельного веса и количества, находящихся в эксплуатации устаревших моделей легковых автомобилей: численность ГАЗ-20,21 и 24 сократилось на 34,3%; ЗАЗ-968 и модификаций - на 13,9%; « Москвич» - 412, 2140 - на 11,6%. Лишь пятая часть (20,6%) легкового автопарка имеет сроки эксплуатации менее 5 лет, почти треть (32,2%) - от 5 до 10 лет и 47,2%, или 9,6 млн. легковых автомобилей, эксплуатируется свыше 10 лет [38].
К 2000 г. численность грузовых автомобилей достигла 4,4 млн. ед., а их удельный вес в парке практически не изменился: в 1996 г. - 14,0% и 13,9% - в минувшем году. Прирост их количества за эти годы составил 206,8 тыс. ед. или 4,9%. Наибольшее число (36,1%) находящихся в эксплуатации грузовых автомобилей - это модели, выпущенные ОАО « ГАЗ», из которых 17,5%- устаревшие модели ГАЗ-52 и ГАЗ-53.
Шестую часть (16%) от общего количества грузовых автомобилей составляют автомобили марки ЗИЛ. По сравнению с 1996 г. их число сократилось на 18,3 % за счет прекращения эксплуатации устаревших моделей ЗИЛ - 130 (-31,5%) и ЗИЛ -131(-10,8%).
За пять лет уменьшилось на 3,7% количество автомобилей марки КамАЗ, в том числе КамАЗ - 4310 - на 12,9% и КамАЗ - 5320 - на 2,Г/о , а их удельный вес в грузовом парке в 2000г. составил 11,3% (1996г.-12.3%) [38].
В основном прирост численности грузовых автомобилей произошел за счет увеличения производства новых моделей ГАЗ (на 8,4%) , ЗИЛ (на 2,4%) , УАЗ (на 12,2%) и «Урал» (на 10,5%).
Грузовые автомобили иностранного производства составляют 10,8% от численности грузового автопарка страны, из них более половины - модели МАЗ и КрАЗ. Удельный вес грузовых транспортных средств с правым расположением руля невелик (1,3%), однако, в прошедшем году по сравнению с 1996г. их количество выросло в 3,4 раза. Для парка грузового автотранспорта характерна значительная доля (50,8%) автомобилей устаревших моделей с длительными сроками эксплуатации (более 10 лет) и невысокий удельный вес (14,4%) новых автомобилей с годом выпуска 1995 и позже [38].
В 2000 г. свыше 19 млн. легковых автомобилей (или 93,8% от их общей численности) находились в собственности физических лиц. Из более чем 1,2 млн. легковых автомобилей, принадлежащих юридическим лицам, почти половина (48,2%) состоит на балансе предприятий и организаций государственной и муниципальной форм собственности [38].
Владельцами более трети (35,6%) всех грузовых автомобилей являются физические лица. Численность индивидуального грузового автотранспорта за 2000 увеличилась на 8,9% и достигла почти 1,6 млн. ед. Количество грузовых автомобилей государственной и муниципальной собственности в сравнении с 1996 г. уменьшилось на 29,2%, а их удельный вес снизился с 44,2% в 1996 г. до 29,8% в 2000 г. Доля автобусного парка государственных и муниципальных предприятий сократилось за пять лет с 54,9% до 41,6%о, при этом ежегодно увеличивается удельный вес и количество автобусов, принадлежащих физическим лицам, в том числе индивидуальным предпринимателям. За минувший год прирост числа таких транспортных средств составил 10,3%, а их удельный вес в автобусном парке достиг 29,1 %.
Итогом анализа аварийности в Российской Федерации являются следующие выводы:
- по показателям погибших на 10 тыс. транспортных средств и на 100 тысяч жителей Российская Федерация занимает первое место среди Европейских стран;
-тяжесть последствий ДТП, несмотря на снижение некоторых показателей аварийности, из года в год остается на приблизительно на одном уровне и составляет 14, что свидетельствует о наличии ряда объективных причин способствующих высокой тяжести последствий;
- на протяжении пяти лет число погибших в 100 ДТП практически не уменьшается и составляет 18 человек;
- большинство ДТП около 70% происходит в населенных пунктах;
-на автомобильных дорогах ДТП характеризуются наибольшей тяжестью последствий, т.к. связаны с превышением или неправильным выбором скорости;
-причиной более трети всех ДТП является несоблюдение водителями скоростных режимов их удельный вес до 35 %. Наибольшее число ДТП совершается водителями легковых автомобилей, около 75 %;
-парк транспортных средств ежегодно увеличивается от 129 авт. на тыс. жителей в 1998 году до 217 авт. на тыс. жителей в 2000 году, около 65 % составляют легковые автомобили, количество автомобилей иностранного производства за 5 лет увеличилось на 94,9 %.
Таким образом, в системе обеспечения безопасности дорожного движения в Российской Федерации имеется целый ряд проблем, которые диктуют необходимость принятия мер с целью снижения негативных последствий дорожно-транспортных происшествий.
Исследование и определение механизма влияния психофизиологических характеристик водителя на выбор скоростного режима
Основным проявлением управляющих действий водителя, как оператора системы ВАДС, является скорость движения. От скорости реализуемой им в процессе движения, в конечном результате, зависит функционирование системы. На выбор скорости влияет большое число факторов. В данном разделе работы рассмотрим психофизиологические аспекты, связанные с получением и оценкой информации о скорости движения управляемого ТС. Руководствуясь обоснованием данных предварительного эксперимента, представленном в (п.2.1) можно предположить, что у водителей превышающих скоростной режим бессознательно, происходит сбой (ошибка) на одном из этапов восприятия скорости в процессе движения [69,78]. Ошибка человека-оператора, которым в системе ВАДС является водитель, это такое его действие или бездействие, которое приводит к отклонению управляемых параметров технической части системы за допустимые параметры или запрещено правилами. Ошибки водителя связаны с рядом критериев определяющих уровень подготовки, психофизиологические характеристики, конструктивные особенности транспортного средства и информационное обеспечение дороги.
В целях разработки механизма влияния определенных психофизиологических характеристик водителя, на процесс выбора скорости движения, представляется целесообразным проанализировать главные этапы, лежащие в основе отбора информации о скорости движения и назначением на этой основе водителем соответствующего скоростного режима.
Рассмотрим механизм влияния психофизиологических характеристик водителя на процесс выбора и превышения скорости движения.
Одной из главных ошибок, которую совершает около половины водителей, является превышение скорости движения. Водитель может превышать скорость движения как сознательно, так и в результате сбоев происходящих в системе. Сознательное превышение скорости связано с рядом факторов в число которых входят: общественно-социальные и личностные характеристики водителя, неудовлетворительный уровень подготовки, заниженная субъективная оценка вероятности ДТП, а также значений скорости и опасных условий движения [3,10]. У водителя сознательно превышающего скорость движения не происходит ошибок связанных с техническими параметрами системы, т. к. он изначально настроен на движение с повышенной ситуационной или разрешенной скоростью. У водителей, превышающих скоростной режим в результате ошибки в оценке скорости, она может быть связана со следующими факторами: с восприятием и оценкой скорости движения управляемого транспортного средства, сопутствующими дорожными условиями, а также с техническими параметрами системы.
Механизм превышения скорости, как одной из главнейших причин совершения ДТП, рассмотрим в аспекте как сознательного превышения, так в результате ошибки в оценке скорости. В системе ВАДС водитель является регулятором, результат его управляющих действий выражающийся в скоростном режиме, непосредственно связан с распределением внимания между объектами дорожного движения. На ошибку в оценке скорости, оказывает существенное влияние количество и вид зрительной информации, источниками которой являются: дорожные условия, управляемый автомобиль и транспортный поток. Для установления закономерностей распределения внимания водителя, рассмотрим общие принципы этого процесса. В иерархическом ряде распределения внимания первое место среди всех объектов дорожной обстановки занимают попутные и встречные автомобили. Сосредоточенность внимания на них составляет 40-60% времени. Второе и третье место, соответственно, занимают оценка ситуации перед автомобилем и ориентирование на проезжей части. На эти операции у водителя уходит от 5 до 30% времени, в зависимости от интенсивности движения. Следовательно, время фиксации внимания на собственном транспортном средстве составляет около 10% времени водителя. Данные некоторых исследований свидетельствуют, что в среднем около 80% времени водитель смотрит прямо по направлению движения и только 0,5% -на приборы [32,91,109].
Получать информацию и оценивать скорость движения управляемого транспортного средства водитель может как по абсолютному значению, т.е. при помощи спидометра, так и косвенно (без спидометра): ориентируясь на шум и вибрацию автомобиля, а также визуально. Причем информация поступает к нему не изолированно, а на фоне из которого он должен ее извлекать. Это ему приходится делать одновременно с самим процессом управления.
Относительно выбора водителем скорости движения можно считать реальным следующий механизм. Водитель, нарушающий скоростной режим в результате ошибки, не задается заранее каким-либо значением скорости превышающей дозволенные границы. Но при существующем уровне распределения внимания, не считывает показания спидометра вообще или делает это крайне редко, ориентируясь на субъективные ощущения и представления о скорости движения. Однако на субъективные ощущения скорости движения оказывают влияние множество факторов: возраст, опыт, степень утомления, зрительное восприятие и условия восприятия (шум, вибрация), количество и вид зрительной информации. Доказано, что субъективная оценка скорости отличается от объективного значения [136,137,140,143], в частности, что человек вообще недооценивает скорость. Учитывая общую тенденцию человека к недооценке скорости и под влиянием факторов сопутствующих движению, водитель может допустить ошибку, которая выражается в превышении скорости. В результате ошибочного представления об истинном значении используемой скорости, водитель может превысить ситуационную или разрешенную скорость. Естественно, что такая ошибка повышает вероятность возникновения ДТП. На рис.2.6 показана модель "Черного ящика" на входе причины превышения скорости движения, внутри характеристики водителя связанные с оценкой скорости движения, а на выходе снижение скорости движения в результате повышения способности к адекватной ее оценке. Способность водителя адекватно оценивать скорость зависит от множества причин. К ним относятся опыт вождения, возраст, состояние психофизиологических функций, дорожные условия, расстояние до зоны мелькания, распределение внимания между объектами движения и т.д.
Вполне очевидно, что при оценке скорости движения по спидометру, на которую максимально приходится около 10% времени, ошибка может объясняться двумя факторами:
- неудовлетворительным восприятием показаний спидометра, связанным с его эргономическими показателями (яркостью, цветом, фоном и т.д.)
- погрешностью показаний спидометра.
В течение остального времени, а это около 90%, водитель вынужден контролировать скорость движения автомобиля косвенно (без спидометра), т. е. ориентируясь на свои субъективные ощущения скорости. Субъективные ощущения скорости движения индивидуальны и определяются психофизиологическими порогами ощущений скорости самого водителя. Как показал эксперимент по определению способности водителей оценивать скорость движения управляемого автомобиля (изложенный в п.3.2), в среднем 35% водителей точно оценивают скорость, 49% склонны к заниженной оценке фактической скорости и 16% оценивают скорость выше, чем ее значение на спидометре.
В свою очередь, на психофизиологические пороги ощущения скорости движения могут оказывать влияние следующие факторы:
-отсутствие контроля скорости движения, связанное с невнимательностью;
-неадекватное зрительное восприятие условий движения;
-отсутствие или неудовлетворительные реакции на изменение шума и вибрации транспортного средства.
Первый фактор - отсутствие полноценной возможности у водителя постоянно контролировать скорость движения при помощи спидометра, обусловлен неравномерным распределением внимания водителя в процессе движения между объектами дорожной обстановки и управляемым автомобилем. Этот фактор указывает на необходимость подключения психофизиологических функций для контроля за скоростными параметрами. Из множества психофизиологических функций важных для водителя, на первый план выступает способность адекватно воспринимать и оценивать скорость движения управляемого автомобиля.
Экспериментальное исследование технических средств повышающих внутреннюю информативность автомобиля
Следующий этап экспериментальных исследований определен предположением, что для водителей, превышающих скорость движения в результате ошибки связанной с технической частью системы, необходимо создать условия способствующие получению своевременной информации о превышении ими скоростного режима. Для обоснования данного предложения, в качестве средства повышающего внутреннюю информативности автомобиля, выбрано устройство "Сигнал", своевременно предупреждающее водителя о превышении скорости [14]. В эксперименте участвовали два автомобиля ВАЗ 2109, один из которых был оснащен прибором "Сигнал". Прибор «Сигнал» предназначен для применения на автомобилях «Жигули» и для предупреждения водителя автономным звуковым сигналом о превышении установленного на приборе значения скорости движения. В качестве входного сигнала прибора используется электродвижущая сила, наводимая магнитным полем вращающегося магнита спидометра в специальной индукционной катушке-датчике, закрепляемой на корпусе спидометра. Частота наведенной ЭДС пропорциональна скорости движения автомобиля. Принцип работы прибора заключается в измерении частоты ЭДС и сравнении ее с установленной скоростью. Корпус прибора выполнен из ударопрочного материала и снабжен металлическими скобами для крепления на приборном щитке автомобиля. Технические данные прибора:
Напряжение питания от .... 10,8 до 15В
Устанавливаемые значения скоростей ... 40,60,70,90,110 км/ч
Погрешность прибора ... не более ±5%
Потребляемый ток ...не более 0,1 А
Габаритные размеры ... 180х 100x46мм
Масса ... не более 0,5кг
Экспериментальные заезды проводились в городе при установленной ПДД скорости движения бОкм/ч и на дорогах вне населенного пункта при 90км/ч и 110км/ч. В результате движения автомобилей фиксировалось число отклонений от разрешенной скорости и время движения с этой скоростью. Измерение скорости движения обеспечивалось на ленте самопишущего регистратора с использованием датчика (тахогенератора), закрепленного на ступице колеса автомобиля. Данные представлены в таблицах 3.10-3.15.
Анализ экспериментальных заездов показывает, что при использовании прибора «Сигнал» уменьшается количество превышений скорости, а время движения с установленной скоростью увеличивается. Таким образом, предполагается, что прибор сигнализирующий о превышении скорости, помогает водителю не допускать или уменьшить количество ошибок связанных с превышением скорости, а также снижает риск ДТП. Для проверки правдоподобия сделанной гипотезы используем такое математическое понятие, как уровень значимости - а. В результате движения двух автомобилей с устройством «Сигнал» и без устройства, было получено среднее время движения со скоростью не превышающей установленную в данных дорожных условиях, результаты представлены в таблицах 3.10-3.15. Проверим значимо или незначимо различается это среднее значение времени движения для автомобиля оборудованного прибором и необорудованного, используя метод математической статистики [130,132]. Если в результате проверки по критерию окажется, что это различие по времени значимое, можно сделать вывод о том, что данное устройство действительно помогает придерживаться необходимой скорости. Если различие средних значений окажется незначимым, то делаем вывод о том, что это различие вызвано рядом случайных причин, и, вполне возможно, что при следующем эксперименте получатся другие .результаты.
Итак, пусть X - случайная величина, время движения с заданной скоростью без устройства, а У - случайная величина, время движения с заданной скоростью с устройством. Принимаем две гипотезы. Нулевая гипотеза : м(Х) = М(У) те Средние значения случайных величин совпадают. Конкурирующая гипотеза "і: . м(Х) М(У) те Среднее значение случайной величины X меньше случайной величины Y.
Согласно определению риска (п.3.2) в данном случае можно считать нежелательным событием если время движения с заданной скоростью меньше, чем значение Tmin (минут за 2 часа движения).
Так как в результате проверки по критерию оказалось, что среднее время движения с регламентированной скоростью автомобиля без устройства "Сигнал" значимо меньше среднего времени движения автомобиля с устройством, то справедливо условие
Это, в свою очередь, является доказательством того, что риск совершения ДТП, в связи с превышением установленной скорости при движении автомобиля с устройством, сигнализирующим о превышении скорости, уменьшается. Задаваясь различными уровнями значимости а, определим правостороннее критическое значение tnpaeKp ( a, n+m-2) для гипотезы #0, при известном числе степеней свободы k = n+m-2 (табл.3.19).
Алгоритмы расчета с использованием системы Derive версия 5.04 приведены в приложении 1,2,3.
Практические рекомендации при использовании искусственных неровностей для ограничения скорости движения транспортных средств
Исследования скоростных режимов транспортных средств, в зоне действия знаков ограничения скорости позволили установить область допускаемого водителями риска. В связи с проведенными исследованиями рекомендуется при необходимости ограничения скорости до 30 км/ч использовать искусственные неровности. Искусственные неровности являются одним из наиболее эффективных средств принудительного ограничения скорости. Использование искусственных неровностей делает невозможным или неудобным движение на высокой скорости и позволяет достичь снижения ДТП до 60%[2]. Искусственные неровности должны обеспечивать проезд на скорости в пределах регулируемой с незначительными неудобствами, проезд на большей скорости создает существенный дискомфорт. В последнее время искусственные неровности получили достаточно широкое применение на улично-дорожной сети городов и населенных пунктов. Введение ограничений скорости путем использования искусственных неровностей обусловлено в значительной мере социальными причинами и повышением безопасности движения. Однако, главным недостатком в вопросах внедрения искусственных неровностей является отсутствие законодательных, нормативных и иных актов, регламентирующих эти нововведения. В результате выбор технических характеристик и критериев применения неровностей носит во многом случайный характер.
В последние годы в Министерство внутренних дел Российской Федерации поступают многочисленные жалобы и предложения, связанные с использованием искусственных неровностей на улично-дорожной сети городов и населенных пунктов. Нарекания по вопросу использования неровностей во многом являются обоснованными, т.к. их устройство без нормативных документов и надлежащего предупреждающего обустройства представляет опасность для водителей и пассажиров. Поэтому со стороны водителей отсутствует понимание столь жестких мер по ограничению скорости. Действительно, как показал анализ обследования реальных искусственных неровностей в Москве отсутствие дорожных знаков ориентирующих водителя о допустимой скорости отсутствовали в 16 из 17 случаев, а в г. Краснодаре в 3 случаях из 3. Предупреждающие знаки отсутствуют в 14 случаях из 17 в г. Москве и в 3 случаях из 3 в г. Краснодаре. Наличие маршрутов общественного транспорта отмечено в 7 из 17 случаев применения неровностей в г. Москве и в 2 из 3 случаев в г. Краснодаре. Геометрические характеристики неровностей колеблются в широких пределах при высоте от 3 до 10 см и ширине от 30 до 350 см в г. Москве, а в г. Краснодаре при высоте от 7 до 15 и ширине от 75 до 125 см. Применение неровностей с благими намерениями, но без должной проработки всех деталей приводит к усложнению условий движения, созданию препятствий на пути водителя без всякого предупреждения его об этом.
Одной из основных технических характеристик искусственных неровностей является величина вертикального ускорения, которая возникает при проезде автомобиля через неровности и воздействует на транспортное средство, водителя и пассажиров. Именно вертикальное ускорение должно заставить водителя отказаться от использования скоростей свыше чем например 50 или 30 км/ч. По соображениям охраны здоровья и безопасности вертикальное ускорение не должно превышать lg. Критерием введения того или иного ограничения скорости могут являться вертикальные ускорения. Результаты проведенного в работе исследования позволяют назначать допустимую скорость движения, по искусственным неровностям исходя из величины вертикальных ускорений, воздействующих на водителя и переднего пассажира. Геометрические характеристики неровностей также как и скорость влияют на величину вертикальных ускорений. Кроме высоты, ширины неровностей и скорости на вертикальные ускорения влияет масса транспортного средства. Для более тяжелых автомобилей значение вертикального ускорения будет меньше. Поэтому рекомендованные в таблицах 4.2 и 4.3 значения допустимых скоростей рассчитаны на легковой автомобиль ВАЗ 2109 с массой менее 1000 кг.
Таким образом, учитывая характер физического воздействия на водителя в процессе движения одним из критериев для назначения и обоснования допустимой скорости, при использовании искусственных неровностей могут являться вертикальные ускорения.
