gototop

Авторизация



Сообщения чата
МЕХАНИЗМ СНИЖЕНИЯ ДОРОЖНОЙ АВАРИЙНОСТИ ПО ФАКТОРУ«ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВОДИТЕЛЯ»

МЕХАНИЗМ СНИЖЕНИЯ ДОРОЖНОЙ АВАРИЙНОСТИ ПО ФАКТОРУ«ТЕХНОЛОГИЯ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВОДИТЕЛЯ»

«ОРГАНИЗАЦИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

В КРУПНЫХ ГОРОДАХ» СБОРНИК ДОКЛАДОВ

девятой международной научно-практической конференции

Санкт-Петербург

23-24 сентября2010 года

Рассматриваются факторы, влияющие на надежность водителя и мероприятия по повышению надежности, описывается исследовательский стенд для оценки их влияния, а также методика проведения исследований по оценке риска возникновения ошибок и конфликтных ситуаций водителями  на стенде в разных условиях движения и качества среды обитания в кабине.

Влияние на безопасность дорожного движения водителя является определяющим.  При современном уровне автомобилизации задача выявления закономерностей и причин возникновения, а также снижения вероятности совершения ДТП водителями требует поиска новых, современных решений и подходов.

На  надежность  водителя,  управляющего  транспортным  средством,  оказывает  влияние  целый  ряд различных факторов(рис.1):

-  внешние  факторы(факторы  внешней  среды):  конструкционные  особенности  дороги,  условия

движения, дорожные условия;

-  внутренние факторы(факторы внутренней среды): условия на рабочем месте водителя;

-  факторы, относящиеся к оператору(особенности водителя): стаж, возраст, квалификация, состояние

здоровья, нервная организация, настроение, утомление, алкоголь, лекарства[1].

                 

Влияние этих факторов и приводит к совершению ошибок человеком-оператором.

Одной из общепринятых тенденций снижения рисков возникновения и тяжести последствий ДТП является внедрение интеллектуальных транспортных систем(ИТС), отдельные элементы которых находятся в автомобиле. Эти системы помощи водителю(СПВ) (выполняют около30 различных функций) позволяют уменьшить влияние человеческого фактора в дорожном движении как источника повышенной опасности.

Представляется,  что  в  перспективе  применение  СПВ  на  большом  количестве  автомобилей  в транспортном  потоке  позволит  за  счет  уменьшения  времени  принятия  водителем  ответных  действий  в конфликтной ситуации, КС(в дальнейшем вплоть до нуля) снизить опасность возникшей конфликтной ситуации или предотвратить ее возникновение.

Как показали ранее выполненные исследования, на надежность водителя существенное влияние оказывают условия микроклимата в кабине(салоне) и концентрации загрязняющих веществ в салоне. Для исследования  влияния  микроклиматических  факторов  на  надежность  водителя  в  капсуле  стенда предполагается  установить  воздухонагреватель  и  фотокаталитический  фильтр  очистки  воздуха  от загрязняющих веществ [2], а также смонтировать эффективную систему воздухообмена.

Вариант установки оборудования приведен на рис. 2. 

                 

Воздух, засасываемый снаружи, направляется на нагрев. После нагрева возможно два варианта направления воздушного потока: воздух направляется в фотокаталитический очиститель и избавляется от загрязняющих веществ, воздух после нагрева выводится на стекла.

Преимуществом данного варианта является возможность очищать поступающий воздух в случае необходимости. Фотокаталитический очиститель воздуха легко монтируется или демонтируется по мере надобности, что позволяет снизить энергопотребление системы. При помощи вентиляторов обеспечивается требуемая  производительность  системы,  нагревательный  элемент  позволяет  добиваться  разности температуры в 40 С. Представляется, что применение средств повышения комфорта на рабочем месте водителя также оказывает влияние на его надежность и, вероятно, скажется на риске возникновения ДТП.

Для  оценки  надежности  водителя  использован  методический  подход  на  основании  выдвинутой гипотезы,  в  соответствии  с  которой  степень  опасности  торможения  принята  в  качестве  критерия опасности  возникающих  конфликтных  ситуаций(КС)  для  разных  маневров,  предотвращающих возникновение ДТП.

1. Степень  опасности(sоп)  впрямую  показывает  степень  технической  возможности  водителем предотвратить ДТП. Чем больше значение sоп, тем меньше шансов предотвратить ДТП.

2. При sоп = 0 ДТП исключается(если, конечно, водитель сам умышленно не стремится попасть в ДТП).

3. При увеличении значения sоп от0 до1 ситуация постепенно переходит от полностью безопасной до однозначно приводящей к ДТП. Чем больше значение sоп, тем опаснее ситуация.

В основе определения границ интервалов безопасности конфликтной ситуации(КС) лежат значения психофизиологических  характеристик  водителя,  прежде  всего  частота  возникновения  кожно-гальванической реакции(КГР).  

При  проведении  контрольных  заездов  на  реальных  маршрутах  г.  Москвы  в2009г.  С использованием оборудования, предоставленного ЗАО«Нейроком», была выявлена взаимосвязь степени опасности ситуации с частотой возникновения кожно-гальванической реакции, КГР(таблица1).

                       Таблица1 

 Однако  по  условиям  обеспечения  безопасности  движения  исследования  для  КС  со  степенью опасности выше средней не проводилось. С целью создания достоверной методики оценки надежности водителя(водителя-профессионала, работающего в наиболее сложных условиях дорожного движения– на городском  маршрутном  автобусе  большой  или  особо  большой  вместимости)  и  оценки психофизиологических характеристик водителей в тяжелых и аварийных КС в МАДИ разрабатывается исследовательский  стенд  с  системами  имитации  дорожной  обстановки  и  обзора  из  кабины  водителя,  отличающийся  высоким  уровнем  адекватности  реальным  условиям  движения(рис. 3).  При  имитации движения  по  конкретному  городскому  маршруту  на  стенде  имитируются  различного  рода  ситуации,  связанные  с  изменением  факторов  как  внешней,  так  и  внутренней  среды,  в  том  числе  неожиданно появляющийся на дороге пешеход и др. В результате на имитационном стенде появляются возможность смоделировать конфликтные ситуации различной степени тяжести в условиях, максимально приближенных к  реальным  условиям  движения,  проследить  за  дальнейшим  развитием  ситуации,  при  необходимости многократно воспроизвести заданные условия для формирования репрезентативной выборки. 

 

Методика  проведения  исследований  по  оценке  риска  возникновения  ошибок  и  конфликтных ситуаций водителями ТС  на стенде в разных условиях движения и качества среды обитания в кабине включает в себя следующие этапы:

1. Определение базовых значений параметров:

1.1 задание определенных внешних(условия среды, освещенность на дороге, погодные условия и пр.) и внутренних факторов(условия на РМВ) на уровнях, соответствующих оптимальным(нормативным) значениям, предварительный замер психофизиологических характеристик водителя перед испытаниями в спокойном состоянии;

1.2 воспроизведение  на  имитационном  стенде  заданной  конфликтной  ситуации  определенной степени опасности на участке дороги, воспроизводящем реальный;

1.3 фиксирование развития конфликтной ситуации и реакции водителя;

1.4 запись и последующая расшифровка психофизиологических параметров(пульс и КГР);

1.5 выявление  корреляционной  связи  психофизиологических  параметров  с  временем  реакции  и уровнем  опасности  конфликтных  ситуаций,  т.е.  оценка  надежности  водителя  и  сопоставление  данных испытаний;

1.6 проведение повторных заездов в данных условиях;

1.7 обработка полученных данных;

1.8 сопоставление частоты конфликтных ситуаций с показателем аварийности, определенным для реального участка дороги, получение коэффициента приведения экспериментальных данных к конкретным реальным условиям.

2. Исследование влияния различных факторов на надежность водителя:

2.1 выявление  и  обоснование  значимости  факторов  и  показателей,  влияющих  на  надежность водителя;

2.2 установление  диапазона  изменения  показателей,  влияние  которых  на  водителя  планируется исследовать  в  эксперименте(задание  новых  условий  движения  для  выбранного  участка  дороги  или изменение качества среды обитания в кабине);

2.3 моделирование на имитационном стенде заданной конфликтной ситуации определенной степени опасности на участке дороги, воспроизводящем реальный;

2.4 фиксирование развития конфликтной ситуации и реакции водителя в новых условиях;

2.5 запись и последующая расшифровка психофизиологических параметров(пульс и КГР), оценка надежности водителя и сопоставление данных испытаний;

2.6 проведение повторных заездов в данных условиях;

2.7 обработка полученных данных;

2.8 приведение  полученного  количества  конфликтных  ситуаций  с  помощью  коэффициента пересчета, определенного выше, с целью определения количества ДТП для реального участка дороги.

Ключевым звеном методики является пункт1.5, предусматривающий установление достоверной зависимости  психофизиологических  параметров(пульс  и  КГР)  с  суммарным  временем  реакции, характеризующим уровень надежности водителя и уровнем опасности конфликтных ситуаций.

Суммарное время реакции водителя определяется временем срабатывания тормозной системы и временем от момента обнаружения опасности до принятия каких-либо действий(tсвр) и включает время срабатывания тормозной системы(с учетом срабатывания системыABS), которое не зависит от водителя(t тех) и непосредственно время реакции водителя(t рв). Определяется по формуле:

                                                                                                                                                         

Принято, что суммарное время реакции водителя является основной величиной, которой можно характеризовать  надежность  водителя,  т.к.  оно  однозначно  может  охарактеризовать  степень  опасности конфликтной ситуации и, следовательно, риск возникновения ДТП.

Для  оценки  работоспособности  разработанной  методики  выполнены  экспериментальные исследования по оценке психофизиологических показателей водителя во время движения по маршруту на автобусном  тренажере  фирмы«Логос»  с  реальным  рабочим  местом  водителя,  воспроизведением  его действий  штатными  органами  управления  и  сопряженным  с  компьютерной  моделью  транспортного средства и дорожного окружения при различных дорожных условиях.

На  рис. 4  приведена  графическая  иллюстрация  сформулированной  выше  в  п. 1.5  гипотезы,  сформулированной в результате проведения экспериментов на автобусном тренажере.  

 

Как  следует  из  рис. 4 определенному  частотному  диапазону  возникновения  КГР  соответствует определенный диапазон опасности КС.  Здесь вводится критическое время(tкр) - отрезок времени, когда предотвратить ДТП уже невозможно, т.е. опасность КС = 1.

Время  срабатывания  тормозной  системы  tтех  зависит  от  особенностей  конструкции  отдельных транспортных средств и в данной работе принимается постоянной. Время реакции собственно водителя зависит  от  психофизиологических  качеств,  усталости,  особенностей  и  других  факторов  и  может варьироваться в широком диапазоне.

В соответствии со схемой, приведенной на рис. 1, основными мерам по повышению надежности водителя является использование на транспортном средстве интеллектуальных систем телематики, а также устройств повышения комфорта на рабочем месте водителя(РМВ).

Использование систем повышения активной безопасности, в частности систем помощи водителю,  призвано передать часть функций водителя по управлению транспортным средством автоматам, т.е. снизить величину tрв до минимального значения, т.е. снизить опасность возникающих конфликтных ситуаций. Так при 

Экспериментальное подтверждение сформулированных гипотез и количественная оценка влияния различных  факторов  на  надежность  водителя  будет  продолжено  на  исследовательском  стенде  МАДИ,  монтаж которого должен быть завершен в2010г.

Литература:

1. Григорьева Т.Ю.  Повышение  надежности  транспортных  человеко-машинных  систем  управления  на примере  городских  автобусов:  автореферат  дис.  кандидата  технических  наук: 05.22.10 /  МАДИ(ГТУ)  Москва, 2006 - 20 с.

2. Пат. 2262455 РФ, МПКB 60H 3/06, F 28 F 3/04. Очиститель воздуха от газообразных примесей/ Михайлов В.А., Трофименко Ю.В., Григорьева Т.Ю., Воронцов А.В., Козлов Д.В.; заявитель и патентообладатель Моск. автомоб.-дорож. ин-т. – №2004119860; заявл. 30.06.2004; опубл. 20.10.2005, Бюл. №29.

3. Бадалян А.М.,  Еремин В.М.  Компьютерное моделирование  конфликтных  ситуаций  для  оценки  уровня безопасности  движения  на  двухполосных  автомобильных  дорогах.  Научная  монография. –  М.:  ИКФ «Каталог», 2007 г. – 240 с.

4. «Разработка научной методологии обеспечения техносферной безопасности автотранспортного комплекса (АТК)». Промежуточный(2-й этап) отчет по проекту №2.1.2/2625. Рук. д.т.н. Трофименко Ю.В. - М.,  МАДИ(ГТУ). - 2009. – 163 с. С. 10-29. 

        

 

Поиск на сайте

О кафедре

Как лучше сдавать экзамен?
 
Погода в Барнауле

Сейчас на сайте