Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 9
1.1. Анализ информационных моделей аварийности и направлений автотехнических исследований 9
1.2. Устройства регистрации параметров движения и их применение 20
1.3. Выводы по главе 1 27
Глава 2. Разработка методических принципов регистрации условий ДТП 28
2.1. Определение и обоснование данных для анализа ДТП 28
2.2. Определение параметров для отдельных видов ДТП 38
2.3. Определение параметров, характеризующих действия водителя при ДТП 59
2.4. Выводы по главе 2 68
Глава 3. Разработка требований к системе регистрации параметров автомобиля в момент ДТП 71
3.1. Требования к информационно-обрабатывающему комплексу 71
3.2. Требования к устройству регистрации параметров движения автомобиля 80
3.3. Обоснование требований защиты блока регистрации от экстремальных температур 90
3.4. Выводы по главе 3 95
Глава 4. Экспериментальные исследования устройства регистрации параметров движения 97
4.1. Функции УРПД, компановка, технология съема информации 97
4.2. Проведение испытаний. Анализ результатов испытаний 104
4.3. Выводы по главе 4 125
Глава 5. Разработка методического обеспечения применения устройства регистрации параметров движения 126
5.1. Разработка методики использования устройства регистрации параметров движения при расследовании ДТП 126
5.2. Методика использования данных УРПД при автотехнической экспертизе 133
5.3. Разработка предложений по внедрению УРПД на транспортных средствах 165
5.4. Выводы по главе 5 168
Общие выводы 169
Библиографический список
- Устройства регистрации параметров движения и их применение
- Определение параметров, характеризующих действия водителя при ДТП
- Требования к устройству регистрации параметров движения автомобиля
- Проведение испытаний. Анализ результатов испытаний
Введение к работе
Тенденция бурной автомобилизации в России, а также большое количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП), (в 2008 году по данным Департамента ОБДД МВД России произошло 218 322 ДТП) требуют постоянного комплексного совершенствования мер, обеспечивающих безопасность дорожного движения, средств и методов расследования ДТП, проведения автотехнических экспертиз, мер профилактической направленности по предупреждению ДТП. В* федеральной целевой программе «Повышение безопасности дорожного движения в 2006 - 2012 годах», утвержденной-Постановлением Правительства РФ от 20 февраля 2006 г. №100, особый; акцент сфокусирован на недопустимости необоснованного привлечения к ответственности лиц, участников ДТП, необходимости, дальнейшего совершенствования нормативно-правовой доктрины обеспечения безопасности дорожного движения, поиска новых средств и методов технического обеспечения расследования ДТП.
Анализ существующего в настоящее время механизма расследования ДТП и нормативно-законодательных документов, обеспечивающих этот процесс, свидетельствует о несовершенстве в ряде случаев алгоритма сбора и обработки данных о ДТП. В частности, практически невозможно восстановить объективную картину ДТП, а,, следовательно, степень виновности его участников в' условиях неоднозначности возможных причин (состояние транспортного средства (ТС) и дорожного покрытия, действия водителя).
В связи с этим возникла необходимость создания объективной бортовой системы автоматической регистрации* параметров ДТП, а также решения
5 вопросов методического и правового обеспечения при применении данной системы.
Целью настоящего исследования является разработка научно-обоснованных методов и средств, повышающих объективность расследования ДТП на основе автоматической регистрации параметров движения и управления автомобилем.
Реализация поставленной цели достигнута путем решения следующих задач:
определение и обоснование параметров движения и управления автомобилем для автоматической регистрации, позволяющих в действующем правовом-поле определить (или уточнить) объективный механизм ДТП;
обоснование структуры устройства автоматической регистрации параметров движения автомобиля (УРПД);
- разработка нормативного обеспечения применения УРПД;
разработка методики применения зарегистрированной УРПД информации при автотехнической экспертизе в процессе расследования ДТП;
Предмет исследования - методы и средства получения, обработки и применения информации о параметрах движения и управления транспортным средством при расследовании ДТП.
Методы исследования. В процессе анализа, построения и экспериментальной проверки модели обработки информации о параметрах транспортного средства в момент ДТП применялись методы индукции, эмпирического исследования, положения теории математической статистики; при разработке структуры УРПД, алгоритмов адаптации информационной
модели к действующей нормативно-правовой базе - обобщение теоретических, и экспериментальных исследований, методология автотехнических экспертиз.
Научная новизна. Обоснована и определена структура и конкретные технические решения системы автоматической регистрации параметров движения и управления ТС. Разработана методика применения УРПД для оценки действий водителя, состояния ТС и дорожной обстановки. Предложена оптимальная схема количественной и качественной оценки параметров движения ТС в момент ДТП, позволяющая на основе действующих правовых норм восстановить объективную картину ДТП.
Практическая ценность исследования заключается в разработке эффективной технологии получения и обработки информации, позволяющей повысить объективность расследования ДТП.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований обеспечивают решение научных и прикладных задач, связанных с выбором оптимальной структуры УРПД, позволяющей на основе необходимых и достаточных параметров состояния ТС осуществлять реконструкцию траектории движения ТС при ДТП, надзор за действиями водителя ТС, оценку состояния ТС и дорожной обстановки.
Полученные результаты могут быть использованы в лекционных курсах и учебно-методических материалах учебных заведений при изучении проблемы расследования ДТП.
Реализация результатов работы. Разработаны опытные образцы УРПД. Проведены полигонные и эксплуатационные испытания, показавшие
7 достаточную эффективность работы УРПД при эксплуатации в служебном и аварийном режимах.
Разработаны Правила по стандартизации ПР 78.01.0003-2004 «Устройства регистрации параметров движения спецтранспорта. Специальные* технические требования». Данные Правила по стандартизации устанавливают специальные технические требования к устройствам регистрации параметров движения для специальных транспортных средств МВД России. Апробация УРПД проведена на автомобилях батальона особого назначения Департамента обеспечения безопасности дорожного движения МВД России. Соответствующим нормативным документом регламентировано применение УРПД в органах внутренних дел.
Диссертационное исследование вошло составной частью в комплекс НИР и ОКР, проведенных Научно-исследовательским институтом специальной техники МВД России в 2001 - 2008 гг.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на VII Международной конференции «Средства обеспечения безопасности государства» (г. Москва, 2003г.), 62-й Научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ГТУ) (Москва, 2004г.), XI Международной конференции «Технологии безопасности: системы, решения, рынки» (г. Москва, 2006 г.), VIII международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах» (г. Санкт-Петербург, 2008г.), на заседаниях кафедры «Организация и безопасность движения» МАДИ (ГТУ) 2007-2008 гг., секции Ученого совета Государственного учреждения «Научно-производственное объединение «Специальная техника и связь» МВД России (г. Москва, 2007 г.).
Основные положения диссертации отражены в 9 печатных публикациях, 5 научно-технических отчетах по НИОКР.
На защиту выносятся: методы и средства автоматической регистрации параметров движения и управления ТС для объективной автотехнической экспертизы ДТП; технические требования к УРПД; алгоритм использования УРПД при расследовании ДТП в действующем нормативно-правовом поле.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов по каждой главе, общих выводов, библиографического списка и приложений. Общий объем диссертации — 189 страниц машинописного текста. Библиографический список использованной литературы содержит 119 наименований работ российских и зарубежных авторов.
Устройства регистрации параметров движения и их применение
Тахограф устанавливается на панели приборов автомобиля, как правило, на месте спидометра. Прибор выпускается в конструктивном исполнении с круглым или прямоугольным экраном. Подключается к бортовой электрической сети ТС таким образом, что работает как при включенном, так и при выключенном двигателе. Оценка информации производится визуально, а также в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Для точной обработки тахограмм выпускается ряд аппаратов, позволяющих в автоматическом режиме считывать информацию и передавать в персональный компьютер для анализа.
Особо следует выделить возможность использования тахограмм при криминалистическом исследовании ДТП. Информация, записанная на диаграммные диски тахографа, позволяет получить достоверные данные о фактической скорости движения в любой момент времени развития ДТП, времени совершения происшествия, определить кто из водителей (при экипаже, состоящем из двух человек) управлял автомобилем в момент происшествия. В связи с этим диаграммный диск, извлеченный из тахографа автотранспортного средства-участника ДТП, может являться вещественным доказательством.
Электронно-механический тахограф имеет ряд особенностей, ограничивающих его использование при расследовании ДТП. Диаграммный диск рассчитан на работу в течение 24 или 48 ч., а далее его нужно менять (при этом трудно сохранять объективность информации, так как диск в тахографе должен пломбироваться, не допуская доступа водителя). Данные, полученные с тахограмм, не дают полной информации о динамике автомобиля (направлении движения). Высокая стоимость тахографа. Большие установочные габариты для легковых транспортных средств.
В настоящее время транспортные средства оснащают тахографами нового поколения - цифровыми тахографами (ЦТ), которые обладают существенными преимуществами перед используемыми в настоящее время электронно-механическими тахографами. Основными отличиями ЦТ является отсутствие разового однодневного бумажного диска, на который производится запись регистрируемых параметров движения, и иной алгоритм работы прибора, а также меньшие габаритные и стоимостные характеристики. Использование ЦТ регламентировано правилами ЕС №2135/98. Технические требования к данному виду приборов определило Приложение 1В международного договора ЕСТР. В соответствие с этими требованиями изменился не только внешний вид тахографа, но также его конструкция и большинство эксплуатационных свойств.
Датой активизации работ по внедрению цифровых тахографов в России стало 16 июня 2006 года, когда вступила в силу 5-я поправка к ЕСТР, касающаяся применения электронных цифровых тахографов на транспортных средствах, участвующих в международных автомобильных перевозках. С момента вступления в силу данной поправки начался четырехлетний переходный период для стран - участниц Соглашения ЕСТР, не являющихся членами ЕС (в том числе и для России). Это время отведено для подготовки законодательной базы и инфраструктуры, необходимых для внедрения цифровых тахографов. Таким образом, для стран — участниц Соглашения ЕСТР, не являющихся членами ЕС, 16 июня 2010 года завершится срок обязательного оснащения цифровыми тахографами всех вновь выпускаемых транспортных средств: грузовиков полной массой свыше 3,5 т и автобусов, предназначенных для перевозки более 9 человек, включая водителя. В ЦТ накопление и хранение информации осуществляется на персональной магнитной карте водителя. Каждая карта без перезаписи позволяет накапливать информацию о работе водителя за последние 28 суток.
Определение параметров, характеризующих действия водителя при ДТП
Если автомобиль столкнулся с каким-либо препятствием, то это значит, что он не управлялся должным образом.
Всякое управление связано с переработкой информации. Водитель, управляющий автомобилем, воспринимает обширную информацию, которую можно разбить на две основные группы [46, 68].
Первая группа — предварительная информация. Это сведения, сохраняющие свое постоянное значение. Они меняются столь медленно, что их можно считать постоянными для длительного промежутка времени, для многих поездок. К ним относятся знание Правил дорожного движения, представление о собственных водительских навыках, о динамических качествах управляемого автомобиля. В памяти водителя накапливаются также варианты решений на управление автомобилем в различных дорожных ситуациях.
Вторая группа — текущая информация. Это постоянно изменяющаяся, многообразная информация о дорожных условиях, среде, автомобиле и о себе, которую водитель воспринимает в процессе движения.
Дорожные условия — сама дорога, ее геометрические параметры, повороты, спуски, подъемы, состояние проезжей части, обочин, а также все то, что находится на дороге и движется по ней: другие транспортные средства, подвижные и неподвижные объекты, люди, ограждения, сооружения, посадки и т.д. Источниками информации о дорожных условиях являются также S дорожные знаки и указатели.
Среда — окружающий ландшафт, складывающиеся условия погоды и видимости.
Автомобиль — положение его на дороге и в транспортном потоке относительно других транспортных средств, о его техническом состоянии.
Водитель - оценка своего психофизиологического состояния, появление признаков усталости, возбуждения, заболевания.
Сопоставляя текущую информацию с предварительной, водитель оценивает обстановку. Оценка обстановки образует интеллектуальную часть психического процесса выработки решения. Быстрота и правильность оценки обстановки зависит от психических качеств водителя, а также от полноты и содержательности информации, накопленной в его сознании.
На основании оценки обстановки в сознании водителя формируется волевой акт — решение управлять автомобилем тем или иным образом, т.е.. придавать движению автомобиля определенную скорость и направление.
Решение может быть правильным и неправильным. В последнем случае возникает нарушение Правил дорожного движения, которое в определенных условиях может привести к дорожно-транспортному происшествию.
Неправильное решение возникает в тех случаях, когда водитель по тем или иным причинам не смог правильно оценить обстановку, не мог или же не захотел принять правильного решения при правильно оцененной обстановке.
Следующим после принятия решения этапом управления автомобилем является реализация принятого решения, т.е. придание движению автомобиля необходимых направления и скорости путем воздействия на рулевую, тормозную и другие системы.
Оценка обстановки, принятие решения и его реализация требуют определенного времени. Чем выше скорость автомобиля, тем быстрее он сближается с препятствием или местом с усложненной обстановкой, тем меньше времени отводится водителю для оценки обстановки, принятия решения и воздействия на приводы рулевой и тормозной систем.
Движение автомобиля определяется двумя параметрами: направлением и скоростью. Следовательно, и управление автомобилем сводится именно к тому, чтобы придать его движению необходимые в той или иной конкретной ситуации направление и скорость.
Снижение скорости движения автомобиля с целью предотвращения столкновения производится с помощью торможения [65].
Сложность процесса торможения заключается в том, что, с одной стороны, осуществлять этот маневр необходимо за возможно короткое время, на возможно меньшем отрезке пути, с другой — нельзя допускать такого резкого торможения, при котором вращение колес было бы полностью приостановлено и автомобиль, обладающий непогашенным запасом кинетической энергии, продолжал бы двигаться на колесах, скользящих по полотну дороги («юзом»), теряя при этом управляемость.
Резкое торможение опасно также и тем, что возникающие мгновенные замедления, как и при ударе, могут повлечь за собой причинение вреда водителю и пассажирам.
Требования к устройству регистрации параметров движения автомобиля
Главной задачей при разработке УРПД являлась минимизация, прежде всего весогабаритных характеристик и стоимости автомобильного бортового регистратора ДТП. Это достигается за счет оптимизация количества регистрируемых параметров, использования серийно выпускаемой элементной, базы и комплектующих, адаптацией уже существующих алгоритмов и программного обеспечения для управления сбором, хранением и расшифровкой зарегистрированных данных.
Считывание данных производится, при наличии переносного компьютера типа Notebook, на месте ДТП, а также при изъятии УРПД или накопительного элемента УРПД (флэш-память и т.п.) из автомобиля с последующим считыванием данных и реконструкцией ДТП в стационарных условиях. Возможны разные варианты фиксации информации о ДТП:
1. Фиксация в накопительном элементе только параметров движения и состояния систем автомобиля, относящихся к ДТП, т.е. параметры за некоторое время до и некоторое время после аварии.
2. Непрерывная фиксация в накопительном элементе параметров движения и состояния систем автомобиля. В этом случае после ДТП специалистом или экспертом считывается весь накопленный массив в автомобильном УРПД (массив длительностью 4, 8, 24 часа), а затем производится поиск в зафиксированной информации данных о ДТП.
3. смешанная фиксация в накопительном элементе параметров движения и состояния систем автомобиля, т.е. реализуется непрерывная фиксация параметров, а в момент ДТП реализуется алгоритмическая фиксация ДТП по превышению какого-то параметра или комбинации параметров
Рассмотрим модуль фиксации предаварийной ситуации, который обеспечивает выработку команды для считывания и фиксации динамических параметров движения автомобиля и состояния его основных систем за несколько мгновений до ДТП. Принцип определения предаварийной ситуации возможен различными способами. Условно всё их многообразие можно свести к двум группам, - это фиксация начала непосредственного столкновения, опрокидывания автомобиля, либо таких параметров движения или состояния органов управления, которые предшествуют ДТП. К первой группе относятся различные датчики, регистрирующие нарушение целостности бамперов, элементов кузова, светотехнических приборов. Вторая группа основана на анализе косвенных признаков, предшествующих возникновению ДТП. К ним следует отнести нештатное изменение отдельных параметров движения, например, превышение установленных пороговых значений ускорений по различным координатам, резкого, скачкообразного изменения направления движения. Как первая, так и вторая группа имеют свои преимущества и недостатки. Первая группа датчиков сложна и дорога в реализации, вторая не обеспечивает гарантированную подачу сигнала о предаварийной ситуации, например, в случае касания транспортных средств, при котором не были превышены пороговые значения по ускорению, направлению изменения скорости или движения автомобиля. Для гарантированной выработки сигнала предаварийной ситуации можно применить комбинацию сенсорных и параметрических датчиков. Борт
Рассмотрим основные компоненты комплекса бортовой аппаратуры. Датчики фиксации параметров автомобиля в момент ДТП условно можно разделить на две группы - для регистрации параметров движения автомобиля (динамические параметры) и фиксации состояния органов управления и систем в момент ДТП. К динамическим параметрам относятся скорость, ускорение (минимум по двум координатам), угол поворота рулевого колеса или угол поворота колес автомобиля. Датчики, фиксирующие состояние органов управления и систем автомобиля обеспечивают получение данных о
Проведение испытаний. Анализ результатов испытаний
Эксплуатационные испытания. Цель испытаний — оценка эксплуатационных характеристик устройства регистрации параметров состояния и движения транспортного средства (УРПД) в момент дорожно-транспортного происшествия (ДТП) в реальных условиях эксплуатации.
Комплектность УРПД: блок регистрации (БР), датчик скорости, датчик положения управляемых колес, комплект монтажных частей.
УРПД устанавливалось в багажном отделении автомобиля ВАЗ-2106, регистрационный номер автомобиля о589нр 99 ras, заводской номер БР 010 (рис. 4.5).
Испытания УРПД, установленного на автомобиле ВАЗ-2106, проводились в период: сентябрь 2002 года - ноябрь 2003 года. Испытания проводились на дорогах общего пользования с твердым покрытием.
Проводилась оценка надежности крепления разъемов БР, измерительных датчиков, питающих и информационных шлейфов УРПД при воздействии внешних факторов, возникающих в условиях эксплуатации транспортного средства.
В целом испытания показали надежность соединений и креплений разъемов. Зафиксирован один случай отрыва датчика положения управляемых колес от опорной поверхности, что может быть вызвано некачественной установкой или несоответствием характеристик клея условиям эксплуатации.
Оплавилась изоляция кабеля (рис. 4.6), соединяющего датчик положения управляемых колес с БР. Оплавление произошло по причине контакта оплетки кабеля с выпускным коллектором двигателя (рис. 4.7). При монтаже УРПД
При проведении осмотра мест соединений и креплений, изменений качества креплений и соединений не зафиксировано.
Монтаж БР, информационных и питающих шлейфов трудности не представлял. Определенные сложности представляла установка датчика положения управляемых колес. Сложность установки обусловлена подбором клея, способным выдержать условия эксплуатации в подкапотном пространстве транспортного средства (ТС) и подготовкой поверхности.
Проводилась оценка прочностных характеристик корпусов и конструкций измерительных датчиков УРПД при эксплуатации транспортного средства. Отказов УРПД за период проведения эксплуатации зарегистрировано не было.
Проводилась проверка работоспособности УРПД в целом и составных частей в условиях эксплуатации. Проверка работы УРПД и его элементов проводилась 1 раз в месяц. Отсутствие сигналов с подключенных датчиков тормозной и светосигнальной систем, датчиков скорости, ускорения, угла положения колес зафиксировано не было.
Проводилась оценка правильности регистрации сигналов с тормозной системы (момент нажатия педали тормоза, наличие тормозной жидкости, приведение в действие стояночного тормоза).
Анализ данных УРПД показал соответствие наличия записи в БР нажатию педали тормоза и характеру движения автомобиля.
Анализ считанных из БР данных о работе датчиков наличия тормозной жидкости и приведения в действие стояночного тормоза не проводился. Данные датчики не были подключены при монтаже УРПД.
Проводилась оценка правильности регистрации сигналов со светосигнальной системы (правый и левый указатель поворота, габаритные огни, аварийная сигнализация, дальний свет, ближний свет, стоп сигналы, сигнал заднего хода).
Анализ считанных из БР данных о работе светосигнальной системы показал соответствие сигналов вкл/выкл, которые подавал водитель на автомобиле, сигналам, зарегистрированным УРПД.
Анализ считанных из БР данных о работе датчика заднего хода не проводился. Данный датчик не был подключен при монтаже УРПД.
Проводилась оценка работы датчика скорости, установленного на автомобиле. Периодически с БР считывались данные о движении автомобиля. Анализировалось изменение значений скорости, зарегистрированных БР и соответствие этих значений характеру движения автомобиля.
Показания датчика скорости не соответствовали характеру движения ТС после экстренного торможения с блокировкой колес. Данное несоответствие в программном обеспечении было исправлено. В дальнейшем анализ считанных из БР данных о скорости показал соответствие показаний с датчика скорости характеру движения автомобиля.
Проводилась оценка соответствия показаний спидометра значениям скорости, считанным с БР. Измерения проводились для различных значений скоростей. Последовательно автомобиль разгоняли до определенной скорости, регистрируемой визуально по спидометру. Затем определяли значение скорости, зарегистрированное БР. Значения скорости, зарегистрированное БР, соответствует значению скорости регистрируемой по спидометру с точностью в пределах погрешности измерения спидометра автомобиля.
