1 И. Н. Пугачев организация и безопасность движения
 Скачать 1.75 Mb.
|
|
8.2. Информативность транспортного средства Это понятие рассматривается как свойство транспортного средства обеспечивать участников движения необходимой информацией (рис. 8.1). Водитель в процессе движения получает информацию от управляемого им транспортного средства (внутренняя информация) и одновременно от транспортных средств, находящихся в его поле зрения (внешняя информация). Информативность может быть визуальной, звуковой и тактильной. Внешняя визуальная информативность транспортного средства включает: пассивную информативность, определяемую как потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию без затрат энергии. К ним относятся: форма, размеры, цвет кузова и световозвращающие (катафотирующие) устройства, устанавливаемые на транспортное средство; активную информативность, определяемую как потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию с определенными энергетическими затратами. К ним относятся системы освещения, световая и звуковая сигнализации. Информативность транспортного средства Внутренняя Внешняя Визуальная Звуковая Тактильная Визуальная Звуковая Световые сигнализа- торы Звуковые сигнализа- торы Рулевое колесо Кузов Звуковой сигнал Стрелочные сигнализаторы Шум агрегатов автомобиля Рычаг коробки передач Световые сигналы Прочие шумы Символические изображения Радиоприе- мник Сидение Интенсив- ность Органы управления Интенсив- ность Педали Форма, размеры, цвет, расположение Форма, размеры, цвет, расположение Характер информации Клавиши и переключатели Обратная связь, форма, расположение, вибрации Рис. 8.1. Схема информативности транспортного средства Цветографические свойства транспортных средств должны обладать: сигнальностью – эффективным зрительным выделением из потока; 198 опознаваемостью – обозначением при помощи цвета, маркировки и графики назначения; психофизиологической комфортностью – отсутствием нарушений психофизиологических характеристик наблюдателя при длительном воздействии цвета на его зрение. Одним из требований, предъявляемых к транспортному средству, является обеспечение необходимого контраста между его цветом и цветом окружающей среды. Так, например, зеленый автомобиль в весенний и летний периоды, серый и коричневый в осенний период, белый в зимний период могут не только не создавать необходимого контраста, но и полностью слиться с цветом окружающей среды. Автомобили, окрашенные в яркие светлые тона, по данным статистики, реже попадают в ДТП, чем такие же автомобили, имеющие маскировочную окраску – черную, серую, коричневую, зеленую, синюю. Поэтому с позиций сигнальности предпочтительнее окрашивать транспортные средства в яркие цвета – оранжевый, желтый, красный, белый. Однако в процессе длительного воздействия на зрение цвета вызывают физиологическое утомление водителя. В этой связи целесообразно окраску автомобиля осуществлять по принципу выделения предупредительного цвета в соответствующей цветовой гармонии. Например, выбрать в качестве одного из предупредительных цветов красный, оранжевый или желтый и нанести полосы этого цвета на переднюю, заднюю и боковые поверхности кузова. Можно предложить семь цветовых групп с набором оттенков: желтую, фиолетовую, черную, зеленую, синюю, белую, средне-серую. Световозвращатели – это устройства, отражающие падающий на них световой поток в направлении источника света. Световозвращатели согласно международным и отечественным стандартам предназначены для обозначения габаритов транспортного средства в темное время в результате отражения света, излучаемого источником, находящимся вне этого транспортного средства. Автономная система освещения транспортного средства предназначена для обеспечения видимости в условиях недостаточного уровня внешнего освещения. В настоящее время все выпускаемые автомобили оснащаются так называемыми головными фарами, имеющими в своем составе два типа освещения: ближний и дальний. Кроме того, на автомобили могут устанавливаться дополнительные широкоугольные противотуманные фары, фары-прожекторы дальнего действия (скоростной свет), фары заднего хода. Продолжаются исследования по созданию так называемого "городского света", предназначенного для движения в городе в темное время. Число, расположение, цвет, углы видимости и светотехнические характеристики фар нормируются соответствующими отечественными и международными документами (ГОСТом, правилами ЕЭК ООН, требованиями SАЕ, директивами СЕЕ, рекомендациями ISО). Фары ближнего света предназначены для освещения дороги впереди автомобиля при наличии 199 встречных транспортных средств, фары дальнего света – при отсутствии встречных транспортных средств. Широкоугольные противотуманные фары предназначены для улучшения условий видимости при движении по горизонтальным кривым малых радиусов, проезде пересечений, при пониженной прозрачности атмосферы (туман, дождь, снег и т. п.) Фары-прожекторы используются при движении с высокими скоростями на внегородских прямолинейных участках дорог с низкой интенсивностью движения. Автономное освещение создает невысокий уровень яркости дорожного покрытия. Кроме этого, в нем присутствует еще ряд отрицательных взаимодействующих факторов: наличие источников ослепления, неравномерность яркости покрытия в поле зрения, ограниченное углом рассеяния фар поле зрения водителя, ограниченное время предъявления дорожных объектов, недостаточный контраст объекта с фоном. Слепящее действие фар проявляется в наиболее сложной дорожно-транспортной ситуации – встречном разъезде. Основным показателем эффективности системы освещения автомобиля является безопасная скорость, которая находится по формуле, получаемой из условия равенства необходимой дальности видимости и остановочного пути: v б = j ( ) / 2 2 T j S T e − + , где v б – безопасная скорость движения по условиям видимости; Т = t 1 + t 2 + t з – суммарное время реакции водителя и срабатывания тормозов; t 1 – время реакции водителя; t 2 – время срабатывания тормозного привода; t 3 – дополнительное время реакции, необходимое для восприятия препятствия в темное время; S е – дальность видимости препятствий; j – установившееся замедление. Дальность видимости S е зависит от расстояния освещения S осв , но не равно ему: S е = S осв - μv , где μ – эмпирический коэффициент, зависящий от динамики восприятия освещаемых объектов в поле зрения; v – скорость движения. Поправка μv учитывает тот факт, что с увеличением скорости движения сокращается расстояние, на котором объект может быть обнаружен, так как обнаружение объекта в динамических условиях восприятия требует большей его освещенности. Критерием безопасности может служить коэффициент видимости К В , представляющий собой отношение величин дальности видимости S е и остановочного пути S 0 , или коэффициент опасности движения - величина, обратная коэффициенту видимости: К В = S е / S 0 или К ОД = 1 / К В = S 0 / S е . Зависимости К В и К ОД от скорости движения автомобиля для различных значений S е представлены на рис. 8.2. 200 Рис. 8.2. Зависимость коэффициентов видимости K в и опасности движения K ол от скорости: S Е1 , S Е2 , S ЕЗ – различные значения дальности видимости. Коэффициент опасности движения К ОД при скоростях, близких к нулю, отличен от нуля (соответственно К ОД ≠ ∞), так как остановочный путь S 0 включает в себя время реакции водителя и время срабатывания тормозного привода и нулю равен быть не может. При V= 0 коэффициенты теряют смысл, так как движение отсутствует. Система внешней световой сиг- нализации предназначена для пе- редачи информации о положении транспортного средства в простран- стве (на дороге) по отношению к другим участникам движения, о маневрах и состоянии транспортных средств. Информация, передаваемая внешними световыми сигналами, способствует правильному прогнозированию участниками движения последующей дорожно- транспортной ситуации. К световой сигнализации предъявляются следующие требования: обеспечение надежного восприятия передаваемой информации в дорожно- транспортных ситуациях; исключение слепимости и дискомфортности зрительного восприятия. Основными свойствами приборов внешней световой сигнализации, определяющими их информативность, являются: состав, расположение, цвет, сила света, размер, форма, режим работы. В настоящее время определился минимальный обязательный комплект внешних светосигнальных приборов: сигнал торможения, габаритные огни (передние и задние), указатели поворотов (передние и задние), освещение номерного знака, знак автопоезда. Число, расположение, цвет, углы видимости и фотометрические характеристики сигналов регламентированы отечественными и меж- дународными документами (ГОСТом, Правилами ЕЭК ООН, рекомендациями ISО, требованиями SАЕ, директивами СЕЕ). Кроме перечисленных, существуют дополнительные сигналы, рекомендуемые международными стандартами: сигнал увеличения габарита автомобиля при открывании двери, световой указатель замедления движения, контурные огни, боковые огни, предупреждающие треугольники и др. Практически все транспортные средства оснащены световыми сигналами, имеющими постоянные фотометрические и колориметрические характеристики. Это приводит к тому, что сигналы, хорошо различимые ночью, 201 плохо различимы в условиях высоких уровней освещенности днем и, наоборот, сигналы, хорошо различимые днем, оказывают слепящее действие ночью. Учитывая чрезвычайно широкий диапазон изменения уровней освещенности в течение суток, оптимальным с позиций безошибочного и своевременного обнаружения световых сигналов следует считать такой сигнал, который автоматически меняет фотометрические характеристики в зависимости от уровня внешней освещенности. Такой сигнал называется адаптивным. Внутренняя информативность транспортного средства – это по- тенциальные свойства приборов, сигнализаторов и органов управления, обеспечивающие водителя необходимой информацией о состоянии систем, агрегатов, процессов, протекающих в них, о режиме движения управляемого транспортного средства. На восприятие информации, отображенной приборами и сигнализаторами, водитель выделяет ограниченное время в тех ситуациях, которые позволяют, по его оценке, переключить внимание. В это ограниченное время водитель должен получить необходимую информацию от нескольких сигнальных приборов, имеющих различные информативные характеристики (размер, форма, расположение в поле зрения, свето- и цветотехнические характеристики и пр.). Для оптимизации процесса восприятия внутренней информации в основу компоновки приборной панели могут быть заложены различные принципы значимости, частоты и функциональности. Применение двух первых принципов приводит к уменьшению времени обнаружения отклонений от нормы при изменении показаний приборов, второго и третьего – к уменьшению времени считывания показаний приборов. Обзорность – свойство транспортного средства обеспечивать водителю геометрическую видимость дорожно-транспортной ситуации. Обзорность определяется размерами окон, шириной и расположением стоек кузова, местом размещения водителя относительно окон, размерами стеклоочистителей, конструкцией омывателей, системами обогрева и обдува стекол, расположением, числом и размерами зеркал заднего вида. В зависимости от важности получаемой в процессе движения информации показатели обзорности условно можно подразделить на основные и дополнительные. К основным можно отнести показатели обзорности автомобиля, которые характеризуют условия восприятия водителем объектов дорожной обстановки, расположенных в направлении движения автомобиля. К дополнительным, как правило, относятся те показатели обзорности, которые характеризуют условия восприятия водителем объектов, по своему расположению не совпадающих с направлением движения автомобиля и функционально несущих дополнительную информацию об окружающей обстановке и среде движения. Размеры зон обзорности ветрового стекла определяются минимальной высотой верхней его кромки, ограничивающей верхний предел обзора. Этот предел назначается из условий необходимости обеспечения видимости средств ОДД. Одновременно верхняя кромка переднего стекла не должна быть расположена слишком высоко, так как это может привести к ослеплению 202 водителя яркими солнечными лучами и перегреву организма от теплового излучения. Кроме того, вертикальные углы обзорности должны обеспечивать необходимую дальность видимости при движении по вертикальным кривым малых радиусов и значительным уклонам. Обзорность непосредственно перед автомобилем, т. е. нижний вертикальный угол обзорности, определяется длиной и высотой капота, расположением нижней кромки ветрового стекла, высотой расположения глаз водителя над дорогой. В процессе движения водителю часто приходится оценивать дорожную обстановку позади автомобиля, особенно при смене полос и совершении обгона. Для обеспечения необходимой задней обзорности автомобиля применяются зеркала заднего вида (внутренние и наружные). Существующие рекомендации по организации обзорности при помощи зеркал построены на принципе обеспечения с места водителя обзора бинокулярным зрением участка дороги определенной протяженности. Желание конструкторов улучшить параметры задней обзорности привело к созданию комбинаций зеркал, приме- нению перископических систем, распространение которых пока не вышло за рамки эксперимента. Звуковая информативность – это свойство транспортного средства обеспечивать водителя необходимой звуковой информацией. Звуковые сигналы в сочетании со зрительными дают больший эффект, чем каждый из них в отдельности. Преимущества звуковых сигналов не только в более лёгком восприятии их человеком, но и в возможности приема их без отвлечения от зрительной информации. Однако серьезным недостатком слухового восприятия является его последовательный характер, что приводит к ограничению вос- приятия сообщений значительной продолжительности, перегрузке оперативной памяти, трудности в одновременном восприятии нескольких звуковых сигналов. Уровень шума также оказывает влияние на вероятность обнаружения звукового сигнала, что необходимо учитывать при формировании звуковой информации для водителя. В среднем уровень звука должен превышать уровень шума на 20 дБ, причем любой речевой или звуковой сигнал, используемый в звуковых индикаторах, должен быть выше абсолютного порога на 40-60 дБ. Группа источников шумовой информации, кроме отрицательного влияния на организм, создает значительный фон, препятствующий нормальному и своевременному восприятию остальных, необходимых при управлении источников звуковой информации. Приборы внутренней звуковой сигнализации находят все более широкое распространение. Их полезность подтверждена практикой установки на отдельные типы транспортных средств. Особенно эффективны звуковые сигнализаторы для привлечения непроизвольного внимания водителя в случае отказа в работе систем и агрегатов, обеспечивающих безопасность движения (понижение уровня жидкости, давления воздуха в тормозной системе, давления воздуха в шинах и пр.). 203 Рис. 8.3. Геометрические показатели проходимости автомобиля. Рис. 8.4. Углы гибкости автопоезда в вертикальной и горизонтальной плоскостях Звуковая система оповещения водителя может быть частью ин- формационной автоматизированной системы управления дорожным движением. Принцип ее работы заключается в подаче звукового сигнала при приближении транспортного средства к "опасной" зоне (пересечение, железнодорожный переезд, участок с пониженным коэффициентом сцепления и пр.) или оповещении по радиоприемнику о предстоящих изменениях условий движения на маршруте (туман, ремонтные работы, объезд и пр.). Кроме того, на этой волне можно передавать так называемую "функциональную музыку", ко- торая используется в качестве стимулятора трудовой деятельности. Параметры транспортного средства. Они определяются его габаритными размерами (длиной, высотой, шириной) и массой. Эти параметры не остаются постоянными в процессе движения, что связано с динамикой перемещения отдельных точек транспортного средства в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Максимальные значения длины, высоты и ширины транспортного средства регламентированы соответствующими документами и составляют: 24; 3,8; 2,5 м. Длина и взаиморасположение отдельных внешних точек транспортного средства определяют его профильную проходимость и маневренность. Профильная проходимость (рис. 8.3) характеризует способность транспортного средства преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в дорожные габариты. Оценочными параметрами профильной проходимости являются: дорожный просвет h пр , передний и задний l п и l 3 свесы, углы переднего и заднего свеса α пр , β пр , радиус продольной ρ пр и поперечной ρ' пр проходимости. Кроме того, для автопоездов оценочными параметрами являются углы гибкости (рис. 8.4) в вертикальной α и горизонтальной β плоскостях, т. е. максимальные углы возможного отклонения осей сцепного и тягового устройств. Маневренность транспортного средства характеризует его способность изменять направление движения в горизонтальной плоскости на минимальной площади. Показателями маневренности (рис. 8.5) являются ширина коридора движения на повороте B н и минимальный радиус поворота наружного управляемого 204 Рис. 8.5. Показатели маневренности: а – одиночного автомобиля; б – тягача с прицепом; в – тягача с полуприцепом; R В – радиус поворота внутреннего колеса; B a – ширина автомобиля; В п – ширина прицепа Рис. 8.7. Зависимость ширины коридора В к движения от скорости движения транспортных средств: 1 – грузовые автомобили; 2 – легковые автомобили; В пд – ширина полосы движения колеса R н . Увеличение длины приводит к снижению маневренности и к ухудшению характе- ристик транспортного потока. Ширина транспортного средства определяет коридор дви- жения, т. е. ширину полосы проезжей части, необходимой транспор- тному средству при движении по условиям безопасности (рис. 8.6). Увеличение занимаемого коридора движения объясняется отклонением транспортных средств от прямолинейного движения с увеличением скорости. а б Рис. 8.6. Коридор движения: а - на однополосной дороге; б - на двухполосной дороге; В а – статическая ширина автомобиля; Вд – динамическая ширина автомобиля; В к – коридор движения: С – зазоры безопасности Чем выше скорость, тем больше занимаемый коридор В к движения (рис. 8.7) и тем, следовательно, шире требуется полоса движения транспортному средству с позиций безопасности движения: В к = В a + 3,6 v n К + С, где К – эмпирический коэффициент, принимаемый равным 0,01-0,05; п – показатель степени, принимаемый равным или меньше единицы в зависимости от типа транспортного средства; С – зазор безопас- ности, принимаемый 0,3-1 м в зависимости от типа транспортного средства. 205 Рис. 8.8. Зависимости вероятности дорожно-транспортного происшествия: 1 – от общей массы G а ; 2 – от отношения об- шей массы G а к массе груза G г ; 3 – от отно- шения ширины В колеи к высоте h ц центра тяжести Коридор движения автопоезда при достижении сравнительно высокой скорости (40 км/ч и более) в результате поперечных колебаний прицепа в горизонтальной плоскости может достигнуть значения, угрожающего безопасности движения. Причем опасность возникает не только для других участников движения, но и для автопоезда в результате потери устойчивости прицепа, ухудшения управляемости всего автопоезда. Кроме того, эти колебания вызывают значительные нагрузки на элементы автопоезда, особенно на тягово-сцепное устройство, что может привести к его поломке. Повышение критической скорости по условиям устойчивости автопоезда достигается увеличением базы прицепа (полуприцепа) и смещением центра тяжести к сцепному устройству. Высота транспортного средства определяет его проходимость под искусственными сооружениями по дороге, устойчивость, аэродинамические характеристики. В зависимости от высоты, расположения и вида груза меняется центр тяжести автомобиля. Так, у передне- и заднеприводных автомобилей существенно различаются показатели устойчивости. Кроме того, на показатели устойчивости влияет распределение массы по осям, которое зависит не только от вида и расположения груза, но и от компоновки автомобиля, и, следова- тельно, у передне- и заднеприводных автомобилей соотношение масс, приходящихся на передние и задние колеса, различно. Вероятность потери устойчивости автомобиля снижается при равенстве нагрузок на передние и задние колеса, уменьшении отно- шения высоты центра тяжести к ширине колеи, увеличении удельной мощности, общей массы, отношения общей массы к массе груза и т. д. (рис. 8.8). Существующие ограничения по массе, приходя- щейся на ось автомобиля, продиктованы, кроме того, необходимостью сохранения дорожных покрытий. |