По организации и безопасности движения 2 страница

Вообще надежность объекта – свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям пользования, технологического обслуживания, ремонта.

Надежность – сложное свойство, слагающееся из более простых (безотказности, ремонтопригодности, долговечности, сохраняемости). Смысловое значение каждого из упомянутых терминов оговорено соответствующими нормативными документами. В зависимости от вида объекта, надежность его может определяться всеми или частью перечисленных свойств. Для объекта «ВАДС» надежность зависит, прежде всего, от безотказности.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени. Далее свойства элементов системы ВАДС рассмотрены более подробно.

2.2 Водитель как оператор управления сложной системы

В большинстве развитых стран соответствующими организациями и учреждениями проводится анализ ДТП и определяется причина или причины, которые их вызвали. Естественно, что в разных странах и в разных регионах одной и той же страны дорожные, климатические и иные условия функционирования системы ВАДС существенно различаются, но имеются определенные общие закономерности.

Можно считать установленным, что наименее надежным элементом системы ВАДС является человек. По некоторым данным, из-за ошибок человека – водителя и пешехода – происходит более 80% ДТП.

Между человеком-пешеходом и человеком-водителем, как основными участниками дорожного движения, имеются существенные различия, которые обуславливаются генетикой. Пешеход при ходьбе выполняет естественные движения и перемещается с естественной для него скоростью, а водитель же совершает своеобразные рабочие движения с относительно небольшой нагрузкой, а скорость его перемещения в десятки раз больше естественной.

Водитель в транспортном потоке вынужден действовать в навязанном ему темпе, последствия его решений в большинстве случаев необратимы, а ошибки имеют тяжелые последствия.

В инженерной психологии существует понятие надежности человека-

оператора, применительно к водителю – это способность безошибочно управлять автомобилем.

Восприятие появляющихся перед водителем объектов начинается с их беглого осмотра, что дает примерно 15–20% информации, затем он сосредотачивается на каждом из них с детальным распознаванием, и это дает еще 70–80% информации. На основании полученной информации водитель создает в своем сознании динамическую информационную модель окружающего пространства, оценивает ее, прогнозирует развитие и производит действия, которые представляются ему адекватными развитию динамической модели.

Деятельность водителя как оператора жестко лимитирована по времени. Он должен замечать информацию об окружающей обстановке, выделять из общего потока информации нужную и важную, опираясь на оперативную память запоминать текущие события, связывать их в единую цепочку и подготавливать их связь с предполагаемыми событиями, которые он может предвидеть. На каждом из этапов обработки поступающей водителю информации возможны специфические ошибки, приводящие к ДТП.

В текущей деятельности водителя можно отметить четыре этапа:

1 - выделение источника информации;

2 - оценка информации;

3 - принятие решения;

4 - реализация решения (управляющие воздействия на автомобиль).

Каждый из этапов выражается вопросом, на который возможно три ответа: «да, нет, ошибочно». На основании анализа действий водителей в нескольких сотнях ДТП составлена схема, приведенная на рис. 2.3.

Рис. 2.3 – Схема принятия решения водителем и возможные последствия

При этом было установлено, что основными причинами ДТП была замеченная, но не воспринятая информация (49%), а также неверноистолкованная информация (41%). Если информация замечена, воспринята, правильно проанализирована, и предприняты верные и достаточные действия, то движение безопасно, т.е. система ВАДС функционирует безотказно.

2.3 Способность человека к водительской деятельности

Способность к оценке и прогнозированию развития дорожной ситуации определяется многими характеристиками человека-водителя, некоторые из них рассмотрены ниже.

Способности конкретного человека к управлению автомобилем, т.е. к его деятельности в качестве водителя – профессионала или любителя – различны. Каждый человек при получении документа на право управления автомобилем проходит медицинскую комиссию, которая оценивает его с точки зрения остроты зрения и слуха, возможностей опорно-двигательного аппарата и т.п. Надежность каждого человека-водителя как элемента системы ВАДС неодинакова, в большинстве случаев, к счастью, ему не приходится оценивать ее непосредственно. Общеизвестно, что определенный процент людей лишен музыкального слуха, и, напротив, некоторые люди обладают выдающимися музыкальными способностями.

Таким же образом, некоторые люди весьма способны к достижению высоких результатов в каком-либо виде спорта, например, в футболе, но слабы как партнеры при игре в шахматы. Подобно этому, из массы людей, пригодных к управлению автомобилем с точки зрения медицинской комиссии, каждый из них имеет большие или меньшие природные способности к этому занятию.

Были проведены специальные исследования, позволяющие определить до 60 психофизиологических показателей (объем внимания, способность к его распределению и переключению, скорость и качество реакций, пропускную способность канала зрительной информации, способность к прогнозированию ситуации, склонность к риску, эмоциональную устойчивость и т.д.). Эти исследования показали, что 95–98% людей в основном пригодны к управлению автомобилем, 2–5% полностью непригодны, а несколько процентов обследованных людей наделены высокими способностями. Таким образом, основная масса водителей не имеет стопроцентной надежности как элемент системы ВАДС в силу своих природных особенностей.

2.4 Профессиональная подготовка и опыт водителя

Профессиональная подготовка водителя может быть весьма различной. Обычная школа или курсы по подготовке водителей категории «В» формируют у обучаемого определенные навыки, но уровень их невысок. От человека, успешно окончившего такие курсы, бесполезно требовать, например, удачного маневрирования задним ходом с двухосным прицепом. Повышение водительского мастерства может быть достигнуто обучением на специальных курсах и тренировками. Человек может обучиться вождению автомобиля в экстремальных условиях (гололед, тяжелое бездорожье) и специальным приемам управления (прохождение поворотов на высокой скорости с пробуксовкой и заносом четырех колес, преодоление отдельных препятствий в прыжке, переключение передач без сброса подачи топлива, развороты с использованием стояночного тормоза и т.п.). Такая подготовка производится на специальных курсах или в спортивных секциях.

Опыт, который приходит с течением времени при регулярном управлении автомобилем, является очень существенным, а иногда решающим, фактором, характеризующим надежность водителя как элемента системы ВАДС. Чем опытнее и наблюдательнее водитель, тем более полной оказывается создаваемая им динамическая модель дорожно-транспортной ситуации и прогнозирование ее развития. Опытный водитель больше застрахован от неожиданностей и может в большей степени влиять на ситуацию. Кроме того, он реже попадает в опасные условия, предвидя возможность их возникновения. При резком изменении дорожной обстановки у опытного водителя не развивается эмоциональный стресс, он сохраняет способность оценивать, думать, решать и действовать, опираясь на сохраненные в памяти аналогичные ситуации. Результаты обследования большого числа водителей такси показали, что устойчивые навыки безопасного вождения формируются у них в среднем через 6–7 лет работы.

2.5 Возраст водителя как фактор, влияющий на надежность

функционирования системы ВАДС

Статистический анализ ДТП, проведенный в разных странах, выявил некоторые общие закономерности, касающиеся возраста водителей. Существуют понятия «младший опасный возраст» и «старший опасный возраст». Для молодых водителей характерны две тенденции: одна – неопытность, азарт, эмоциональная возбудимость, другая – способность быстро принимать решения и реализовать их. Первая тенденция отрицательна, вторая – положительна. В целом вероятность попадания молодых водителей в ДТП велика (см. рис. 2.4).

Рис 2.4 – Влияние возраста водителей (мужчин и женщин) на вероятность

попадания в ДТП

С увеличением возраста надежность водителя возрастает, но происходит это у мужчин и женщин по-разному: нижняя граница условно-безопасного возраста у мужчин наступает примерно к 26–34 годам, а у женщин – к 23–27 годам. С увеличением возраста водители-женщины раньше водителей-мужчин выходят из условно-безопасного возраста. Старший опасный возраст при одинаковом коэффициенте опасности наступает у женщин в 63 года, у мужчин – в 69. При достижении этих возрастных границ накопленный опыт не компенсирует замедления реакций. Приведенный график дает лишь ориентировочную информацию: он не учитывает тяжести проанализированных ДТП, условий их возникновения и характера (удары в бок автомобиля, фронтальные столкновения, количество участвовавших в ДТП автомобилей и др.).

2.6 Психофизиологические характеристики водителя

Физиологическое состояние водителя определяется различными факторами: утомлением, болезнями и лекарствами, нетрезвым состоянием и другими.

При утомлении снижается слуховая, зрительная и тактильная чувствительность, увеличивается длительность скрытого периода двигательных реакций (латентный период), рассеивается внимание. В этом проявляется своеобразное природное стремление организма к самозащите от внешних раздражителей, к восстановлению жизненных функций с отдыхом.

Различные болезненные состояния человека влияют на его способность управлять автомобилем двояко: непосредственно, через ухудшение самочувствия и соответствующее изменение реакций, а также через воздействие принимаемых лекарственных препаратов. Ухудшение самочувствия знакомо практически каждому и поэтому не комментируется.

Многие лекарственные препараты, принимаемые водителем для лечения или снижения болезненных симптомов, оказывают негативное влияние, прежде всего на время реакций. В аннотации к каждому из препаратов обязательно указывается возможность его использования в условиях, в которых работает водитель.

Алкогольное или наркотическое опьянение проявляется у водителя следующим образом: при малой дозе происходит кратковременное улучшение общего самочувствия, сокращается время реакций, но одновременно неадекватно увеличивается самооценка своих способностей. Затем резко снижается безотказность работы водителя: парализуются тормозные функции коры головного мозга, снижается способность оценивать дорожно-транспортную ситуацию, координация движений ухудшается. Установлено, что слабое алкогольное опьянение (0,3–0,5‰ алкоголя в крови) увеличивает вероятность появления ДТП в 7 раз, среднее алкогольное опьянение (1,0–1,4‰ алкоголя в крови) – в 30 раз. Отрицательные последствия приема значительных доз алкоголя сохраняются в течение 2…3 суток.

По мере того, как человек выполняет ту или иную работу, в его организме происходят процессы, которые в определенный момент приводят к более или менее резкому снижению работоспособности. Такое состояние, возникшее под влиянием проделанной работы и сказывающееся на уровне работоспособности, называют утомлением. Субъективно утомление ощущается как чувство усталости, с которым необходимо, осуществлять более или менее трудную борьбу.

Утомление – сложное и многообразное явление. Часто оно не прямо оказывает влияние на результативность трудовой деятельности, а проявляется по-иному. Так, например, трудовые операции, которые раньше выполнялись легко, без всякого напряжения, автоматически, через несколько часов работы требуют дополнительного усилия, известного напряжения, особого внимания. Результативность труда в этом случае может и не снизиться, но само это усилие, напряжение уже является симптомом наступления утомления.

Другим характерным признаком утомления может служить появление мелких, казалось бы незначительных ошибочных действий. В некоторых профессиях эти ошибки не играют особой роли и могут не нарушать хода производственного процесса. Однако имеются такие виды трудовой деятельности, в которых нет «маленьких» ошибок и каждое неправильное действие приводит к весьма серьезным последствиям. Это положение полностью относится к профессии водителя. На основании исследований, проведенных специалистами по инженерной психологии, можно представить следующие фазы изменения работоспособности водителя (оператора).

Первая фаза: психическое и физиологическое состояние человека в период предшествующий работе, отличается от того, которое требуется для работы. Поэтому в начальный период работы имеется некоторое «начальное рассогласование» между новыми требованиями к водителю и его состоянием в этот момент, степень которого определяет длительность «вхождения» в работу (период врабатываемости).

Вторая фаза – относительно устойчивой работоспособности – период, когда «вхождение» в работу закончено. Длительность этой фазы зависит от уровня подготовки водителя, а также его динамической и статической адаптации.

Третья фаза – падение работоспособности и надежности, обусловленные утомлением. По современным представлениям утомление – это не результат растраты потенциалов, а выраженное изменение функционального состояния центральной нервной системы. Оно представляет собой закономерную реакцию организма на работу. В первую очередь в результате утомления нарушаются сложные психические процессы, т. е. ухудшается индуктивная форма мышления. Водитель при этом строит вместо полной вероятностной модели дорожной ситуации упрощенную, с ограниченным числом ожидаемых событий. Если на дороге сложится ситуация, отличная от той (упрощенной), которую предполагал водитель, вероятность ДТП резко возрастает. Кроме того, ухудшается и моторное действие, выполняемое водителем, что проявляется в снижении точности, скорости и согласованности движений по управлению автомобилем.

Скорость развития утомления зависит от множества факторов: динамической и статической адаптации, зрительного комфорта, рабочей среды и др. Водители обычно чувствуют наступление утомления и вовремя начинают «страховать» себя от ошибочных действий посредством дополнительного внимания и напряжения. Однако на определенной стадии развития утомления возникает такое состояние, когда работник не может продолжать далее процесс труда с первоначальной интенсивностью и вынужден снижать его показатели (например, снижать скорость движения автомобиля). Особенно тяжело сказывается утомление в тех случаях, когда снижение скорости невозможно из-за необходимости выполнять график (вождение рейсовых автобусов, поездов).

Утомляемость оказывает решающее влияние на способность водителя правильно, быстро и безопасно ориентироваться в дорожной обстановке. Снижение работоспособности вследствие утомления не является чисто физиологическим явлением. Как показали многочисленные исследования, важная роль в процессах утомления принадлежит психологическим факторам, напряжению нервной системы человека.

В практике работы водителя автомобиля (трактора) различают:

- естественное утомление, последствия которого исчезают уже на другой день;

- излишнее утомление, возникающее из-за неправильной организации труда;

- вредное утомление, последствия которого не исчезают на второй день, а незаметно накапливаются и долго остаются неосознанными, пока внезапно не проявятся.

Главные факторы, вызывающие утомление водителей и другие отклонения во время работы, следующие:

- продолжительность непрерывного вождения автомобиля;

- психофизиологическое состояние водителя перед выездом в рейс или выходом в смену;

- вождение автомобиля в ночное время;

- монотонность и однообразие вождения;

- условия труда на рабочем месте водителя.

Наиболее объективным доказательством утомления водителя при управлении автомобилем является количество ДТП в зависимости от продолжительности движения и прочих условий, сопутствующих утомлению. Установлена явная зависимость количества ДТП и несчастных случаев от продолжительности работы. Было доказано, что после 8 ч работы увеличивается относительное количество ДТП и несчастных случаев, причем сначала, до 10 ч, незначительно, а затем с 11 ч оно становится особенно интенсивным. На первом часу работы по вине водителей допускается около 12% ДТП, а после 8 часов работы – около 26%.

Не меньшее влияние на утомляемость водителя оказывает психофизиологическое состояние его перед выездом. Оно ухудшается от недосыпания и нагрузки водителя перед началом работы (психическое напряжение, конфликтная нервирующая обстановка, психическая травма).

Усиление утомления водителя происходит при управлении автомобилем в ночное время. Это связано с тем, что в этом случае мозг одновременно выполняет две функции: одну, более легкую, – управление автомобилем и другую, более тяжелую, – преодоление естественной склонности ко сну.

При монотонном и однообразном движении встречается особо опасный вид утомления, который вызывает заторможенное состояние высшей нервной деятельности водителя и может привести к слабости, сонливости и засыпанию за рулем. Такое состояние возникает в результате продолжительного повторения одного и того же действия. Проведенные опыты позволили сделать вывод, что большое количество ДТП, при расследовании которых не удается установить конкретной причины происшествия, происходят из-за потери внимания под влиянием езды по однообразной дороге. При этом ни моральное, ни материальное стимулирование, ни создание оптимальных гигиенических условий у некоторых водителей не могут сократить количество допускаемых ошибок. Для выявления таких водителей необходим прибор для исследования функции внимания. Использование такого прибора может способствовать подбору водителей для работы в городских и загородных условиях.

Таким образом, утомление, возникающее у водителя, следует считать комбинированным, т. е. физическим, умственным и эмоциональным, так как в его работе элементы физического труда сочетаются с элементами интенсивной умственной деятельности и выраженным эмоциональным напряжением.

Не менее важными факторами, ускоряющими утомление, являются условия труда на рабочем месте водителя (положение при работе, ритм и темп работы, перерывы в работе), микроклимат на рабочем месте водителя (температура, давление, влажность воздуха, загазованность, освещение, излучение) и уровень шума и вибраций. Эти факторы оказывают существенное влияние и на возникновение отклонений в психофизиологическом состоянии водителя.

Контрольные вопросы

1. Что такое система ВАДС и ее системные свойства?

2. Как выглядит упрощенная схема системы ВАДС?

3. Какие основные характеристики системы ВАДС?

4. Какие функции выполняет водитель в системе ВАДС?

5. Какие способности необходимы водителю для управления автомобилем?

6. Как производится подготовка водителей?

7. Как влияет возраст водителя на надежность функционирования системы ВАДС?

8. Какие личностные свойства влияют на надежность водителя?

9. Как влияет утомление на работоспособность водителя?

10. Какие существуют изменения работоспособности водителя?

Глава 3. АВТОМОБИЛЬ В СИСТЕМЕ «ВОДИТЕЛЬ-АВТОМОБИЛЬ-ДОРОГА-СРЕДА»

3. 1 Место автомобильного транспорта в транспортной системе страны

Автомобильный транспорт – одна из важнейших отраслей народного хозяйства, развивается как неотъемлемая часть единой транспортной системы. В современных условиях дальнейшее развитие экономики немыслимо без хорошо налаженного транспортного обеспечения. В условиях, когда наметилась тенденция к оживлению и восстановлению реального сектора экономики, автомобильный транспорт способствует нормализации положения в финансовой и кредитной сфере. От его чёткости и надёжности во многом зависят трудовой ритм предприятий промышленности, строительства и сельского хозяйства. Он обеспечивает наряду с другими видами транспорта рациональное производство и обращение продукции промышленности и сельского хозяйства, удовлетворяет потребности населения в перевозках.

В России с ее огромной территорией именно транспорт объединяет в единый комплекс буквально все отрасли экономики. Именно транспорт обеспечивает не только нормальную жизнедеятельность государства, но и его национальную безопасность и целостность. Всевозрастающие масштабы общественного производства, расширение сфер промышленного использования природных ресурсов, развитие экономических и культурных связей как внутри страны, так и с зарубежными странами, требования обороноспособности страны не могут быть обеспечены без мощного развития всех видов транспорта, широко разветвленной сети путей сообщения, высокой мобильности и маневренности всех видов транспорта.

Транспорт в нашей стране способствует решению таких важных политических задач, как ликвидация экономического отставания окраинных районов, противоположности между городом и деревней, расширение связей народов нашей страны, укрепление их дружбы, обмен достижениями во всех отраслях народного хозяйства и областях культуры.

Транспорт имеет огромное значение для экономического и культурного сотрудничества России с другими странами, укрепления и развития экономической системы хозяйствования, в решении социально-экономических проблем. Обеспеченность территории хорошо развитой транспортной системой является одним из факторов привлечения населения и производства, служит важным преимуществом для размещения производительных сил и дает интеграционный эффект. Так же транспорт создает условия для формирования местного и общегосударственного рынков.

Основные достоинства автомобильного транспорта:

- маневренность, большая подвижность, мобильность;

- доставка грузов и пассажиров «от двери до двери» без дополнительных перегрузок или пересадок в пути следования;

- автономность движения;

- высокая скорость доставки;

- широкая сфера применения по территориальному признаку, видам груза и системам сообщения.

Относительные недостатки автомобильного транспорта:

- большая себестоимость;

- большая топливоэнергоемкость, металлоемкость;

- низкая производительность единицы подвижного состава;

- большая трудоемкость;

- загрязнение окружающей среды.

Технология работы автомобильного транспорта отличается тем, что производственный процесс осуществляется подвижным составом предприятий общего пользования, ведомственным и частным. Этому виду транспорта присуща автономность движения одиночными автомобилями, автопоездами и автоотрядами по графику или без него.

3.2 Классификация автотранспортных средств

Автотранспортные средства (АТС) классифицируются, как правило по трем признакам (рис. 3.1): назначению; приспособленности к дорожным условиям; роду потребляемого топлива и виду двигателя.

Рис. 3.1 – Классификация автомобильного подвижного состава

По назначению АТС разделяются на транспортные и специальные.

К транспортным относятся АТС, выполняющие транспортную работу. Сюда относятся пассажирские, грузовые общего назначения и грузовые специализированные АТС.

Специальными АТС называются автомобили, прицепы и полуприцепы для выполнения нетранспортных работ и имеющие соответствующее оборудование (пожарные, автокраны, поливомоечные машины и т.д.).

К пассажирским АТС относятся легковые автомобили, автобусы, а также пассажирские прицепы и полуприцепы. Пассажирские автомобили вместимостью до 8 человек, не считая водителя, относятся к легковым, свыше 8 чел. – к автобусам.

Легковые автомобили подразделяются в зависимости от рабочего объема цилиндров двигателя и массы автомобиля на 5 классов:

1 – особо малый (до 1,2 л / до 850 кг);

2 – малый (от 1,3 до 1,8 л / 850 - 1150 кг);

3 – средний (от 1,9 до 3,5 л / 1150 - 1500 кг);

4 – большой (свыше 3,5 л /свыше 1500 кг);

5 – высший (не регламентирован / не регламентирована).

По общей компоновке легковые автомобили разделяются на автомобили, выполненные по классической, заднеприводной и переднеприводной схемам.

Автобусы по назначению разделяются на городские, междугородние, туристические, служебные и школьные автобусы.

Автобусы также классифицируются: по числу осей; колесной формуле; расположению двигателя; по числу этажей и другим признакам.

В основе классификации автобусов лежит их длина (таблица 3.1).

Таблица 3.1

Классификация автобусов по длине

Класс автобуса	Длина, м
Особо малый	До 5
Малый	6-7,5
Средний	8-9,5
Большой	10,5-12
Особо большой	16,5 и более

Грузовые автомобили в зависимости от устройства кузовов и других конструктивных особенностей, определяющих характер их использования, подразделяются на грузовые общего назначения и специализированные.

Грузовые автомобили общего назначения имеют неопрокидывающийся бортовой кузов и используются для перевозки всех видов груза, кроме жидких без тары.

К специализированным грузовым автомобилям относятся автомобили, предназначенные для перевозки грузов определенных видов. Это автомобили с саморазгружающимися кузовами – самосвалы, автомобили – цистерны, автомобили с кузовами для перевозки животных, автомобили для перевозки стройматериалов и других конструкций.

Особую разновидность представляют автомобили-тягачи, которые предназначены для постоянной работы с прицепами и полуприцепами.

Грузовые автомобили разделяются на семь классов в зависимости от полной массы (таблица 3.2).

Таблица 3.2

Классификация грузовых автомобилей

Класс автомобиля
Полная масса, т	До 1,2	1,3-2,0	2,1-8,0	9,0-14,0	15,0-20,0	21,0-40,0	Свыше 40,0

3.3 Безопасность транспортных средств

Наряду с бесспорными достоинствами автомобилизации появляется тенденция к увеличению человеческих и материальных потерь вследствие аварий, связанных с транспортными средствами.

Автомобиль представляет собой потенциальный источник повышенной опасности для людей, которая резко возросла в последние годы в результате роста мощностей двигателей и скорости движения. В связи с этим возрастают требования к конструктивной безопасности транспортных средств.

Безопасность транспортного средства включает в себя комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств, снижающих вероятность возникновения ДТП, тяжесть их последствий, отрицательное влияние на окружающую среду. Различают активную, пассивную и послеаварийную безопасность транспортного средства (рис. 3.2)

Рис 3.2 – Структура безопасности транспортных средств

3.3.1 Активная безопасность автомобиля

Активная безопасность – свойства транспортного средства предотвращать ДТП и снижать вероятность его возникновения, проявляется в период начальной фазы ДТП, когда водитель в состоянии изменить характер движения транспортного средства.

Анализ свойств активной безопасности позволяет с определенной степенью условности объединить их в следующие основные группы (рис. 3.3):

- свойства, в значительной степени, зависящие от действий водителя по управлению транспортным средством (тягово-скоростные, тормозные, устойчивость, управляемость, информативность);

- свойства, не зависящие или зависящие в незначительной степени от действий водителя по управлению транспортным средством (надежность элементов конструкции, весовые и габаритные параметры);

- свойства, определяющие возможность эффективной деятельности водителя по управлению транспортным средством (обитаемость и соответствие оборудования рабочего места водителя требованиям эргономики).

Рис. 3.3 – Структурная схема активной безопасности автомобиля

Активная безопасность автомобиля определяется также отсутствием внезапных отказов в конструктивных системах автомобиля, особенно связанных с возможностью осуществления маневра и, как следствие, способностью водителя уверенно управлять системой автомобиль-дорога.