Основы управления транспортными средствами и безопасность движения

Установлено, что нижняя граница безопасного возраста водителей мужчин 26-34 года (тяжелые ДТП), для женщин - водителей безопасный возраст наступает уже с 23-27 лет. Возраст, когда число ДТП достигнет минимума, наступает сравнительно поздно и составляет 45-53 года у мужчин и 36-43 года у женщин. Это совпадает с наблюдаемым па практике возрастом наиболее надежных и безопасных водителей.

Утомление водителей и их надежность. Работоспособность водителя зависит от состояния центральной нервной системы.

При утомлении снижается слуховая, зрительная и тактильная чувствительность. Наблюдается также увеличение скрытых периодов двигательных реакций на различные раздражители, - время реакции увеличивается.

Причиной ошибок водителей при продолжительном управлении автомобилем является утомление, которое снижает надежность и может быть непосредственной причиной ДТП или неблагоприятным условием, затрудняющим действие водителей в аварийных ситуациях.

Утомление - это закономерный процесс временного снижения работоспособности, наступающий в результате деятельности, при которой возникают нарушения в работе органов и систем организма. Развитию утомления водителей способствуют многие факторы, к которым относятся: не-удовлетворительное состояние дороги и плохая организация движения, высокая интенсивность транспортного потока, управление автомобилем на высоких скоростях, плохая видимость и частые изменения освещенности, неудобное сиденье и плохая обзорность, высокая и низкая температура воз-духа, частые перепады температуры воздуха и барометрического давления в кабине водителя, шум, вибрация и т.д.

Утомлению также способствуют некоторые психофизиологические и личностные особенности водителя (повышенная эмоциональность, впечатлительность, холерический темперамент), а также большие нервные и физические перегрузки накануне рабочего дня и на работе.

Утомлению обычно предшествует чувство усталости. Усталость - это субъективное переживание человеком утомления. Физиологическая сущность усталости заключается в сигнализации организма о необходимости прекратить или снизить интенсивность работы для того, чтобы избежать расстройства функций нервных клеток. Вместе с тем далеко не всегда чувство усталости соответствует степени утомления. Человек в состоянии утомления может и не чувствовать усталости под влиянием эмоционального возбуждения, опасности, интереса к выполняемой работе, чувства долга, ответственности за порученное дело. Именно по этой причине водитель в продолжительном рейсе испытывает чувство усталости в меньшей степени, чем сидящий рядом пассажир, хотя длительное управление автомобилем, естественно, приводит к большему утомлению водителя, чем бездействующего пассажира.

Утомление, развившееся но время работы, нормальное состояние организма, которое проходит после однократного отдыха. Если же чувство усталости после однократного отдыха (ночного сна) не проходит, то это свидетельствует о начинающемся переутомлении. Переутомление возникает как хроническое последствие нагрузки, когда утомление от предыдущего дня не проходит, а накапливается, или человек после напряженной работы днем периодически не досыпает, то чувство усталости у него начинает проявляться еще до начала работы.

Надежность водителя в процессе его деятельности имеет фазность в течение дня. Кривая работоспособности имеет три фазы - врабатывания (втягивания), устойчивой работоспособности и падения работоспособности в результате утомления.

При утомлении снижается острота и уменьшается поле зрения , изменяются пульс и артериальное давление, снижается интенсивность и устойчивость внимания, замедляется его переключение и т.д. В результате увеличивается время принятия решений.

Характерным симптомом утомления и переутомления является расстройство сна: сонливость днем и бессонница ночью. Сонливость и засыпание водителя за рулем - наиболее опасные проявления утомления, которые приводят к ДТП.

Утомление быстрее развивается у молодых, неопытных водителей, что связано с их большим нервно - психическим напряжением при управлении автомобилем. У опытных водителей, обладающих хорошо автоматизированными навыками вождения, эмоциональное напряжение менее выражено и утомление у них возникает позднее. Исследования показали, что выраженные признаки утомления у водителей в возрасте 18-24 лет появляются после 5,5 часов непрерывного вождения, в возрасте 24-40 лет через 6,5 часов, старше 40 лет через 7 часов.

Слово "монотонность" в переводе с греческого означает однообразие. Иногда под влиянием монотонного движения у водителей возникает состояние, характеризующееся апатией, вялостью, появлением посторонних мыслей и представлений, не имеющих отношения к управлению автомобилем. Оно называется заторможенным состоянием, ступором или дорожным гипнозом.

Если у водителя появилась сильная сонливость за рулем, то бороться с ней на ходу не следует. Нужно остановиться и уснуть на короткое время или проделать гимнастические упражнения. Только после снятия сонливости можно продолжить путь.

Пригодность водителей определяется состоянием здоровья (при медицинском освидетельствовании) и психофизиологическими качествами.

Психофизиологическая пригодность - это соответствие психофизиологических и личностных качеств, требованиям водительской деятельности. Нередко такие качества водителей, как ноля, самообладание, смелость, решительность, быстрая сообразительность, скорость восприятия и реакций решают исход аварийной ситуации. В основе этих и других важных для надежной деятельности водителя качеств лежат особенности протекания его психических процессов.

Подготовленность водителей определяется уровнем их профессиональных знаний и навыков, которые приобретаются в процессе обучения и последующей профессиональной деятельности. Хорошая подготовка водителей выражается в наличии широкого диапазона навыков, обеспечивающих правильные и своевременные действия в критических дорожных ситуациях. Она позволяет: максимально использовать технические возможности автомобиля и безошибочно, с минимальной затратой сил управлять им; правильно оценивать и своевременно предвидеть возможные изменения дорожной обстановки и предупреждать возникновение аварийных ситуаций; управлять автомобилем на больших скоростях, ночью, в тумане, при высокой интенсивности движения, в горных и других сложных условиях.

Подготовленность характеризуется также уровнем психологической подготовленности водителя, т.е. формированием у него психологических свойств, которые обеспечивают надежность работы в любых условиях.

Алкоголь и надежность водителя. Работа водителя автомобиля предъявляет весьма высокие требования к его психофизиологическим функциям и состоянию. При управлении автомобилем в сложных дорожных условиях, в большом городе, особенно при возникновении критических дорожных ситуаций водитель нередко работает на пределе своих возможностей. Поэтому прием небольших доз алкоголя, вызывающих даже незначительное снижение психофизиологических возможностей водителя, нередко приводит к ошибкам и ДТП.

После приема даже небольших доз алкоголя снижаются устойчивость и интенсивность внимания, замедляется его переключение, нарушаются процессы мышления и памяти. В результате водителю требуется больше времени для оценки дорожной обстановки и приема решения, что снижает его готовность к действиям. Одновременно снижается острота зрения, нарушается глазомер и способность различать цвета (особенно восприятие красного цвета), сужается поле зрения, увеличивается время восстановления зрения после ослепления, нарушается координация движений, их точность, резко увеличивается время реакций, маскируется чувство усталости при наличии утомления и снижения работоспособности.

Отношение к своей профессии. Любовь к своей профессии, активная направленность на овладение ею является одной из основных причин самого низкого уровня ДТП и высокой надежности водителя.

Профессиональное мастерство - это умение водителя быстро и точно оценить дорожную обстановку, спрогнозировать ее развитие, своевременно и правильно использовать технические возможности автомобиля в самых сложных и неожиданных дорожных ситуациях. Высокая значимость профессионального мастерства для безопасности дорожного движения подтверждается большим количеством ДТП, возникающих из-за ошибок молодых неопытных водителей.

Таковы основные составляющие надежности водителя.

4. Психофизиологические и психические качества водителя

4.1 Особенности психофизиологические деятельности водителя

Оператором системы: "Водитель - автомобиль - дорога" является водитель, который должен всегда предвидеть, в какой ситуации он может оказаться, и знать, каким образом в ней действовать. Водитель должен быстро и точно реагировать на раздражители, оценивать значение окружающих объектов и постоянно переключать свое внимание с одного объекта на другой. Часто приходится действовать мгновенно, что далеко не каждому по силам.

и позиции психологии схема управления автомобилем такова. Через ощущения (в основном зрение и слух) водитель получает информацию из внешней среды. Внешние раздражители (сигнальные огни, звуки и т.д.) действуют на органы восприятия, где информация преобразуется в нервные импульсы, поступающие затем в центральную нервную систему - головной и спинной мозг. В мозгу принимается решение. К информации, полученной извне, добавляются из памяти ранее приобретенные знания, а также информация поступающая в ходе действий через обратную связь, и только после этого вводится в работу нужная группа мускулов для совершения определенного движения. Кроме внешних раздражителей на действия водителя влияют внутренние (боль, эмоции и др.), которые также надо учитывать, потому что они могут зачастую привести в возникновению опасной ситуации.

Для примера рассмотрим ситуацию, когда в поле зрения водителя неожиданно появляется пешеход (рис. 4.1).

Алгоритм действий водителя представлен на (рис. 4.2). Информацию о пешеходе водитель получает с помощью зрения. Она преобразуется в нервные импульсы и направляется в головной мозг. Раздражители суммируются: с учетом опыта в мозгу составляется программа действий и принимается решение. Когда решение готово, нервные импульсы подаются к мускулам и они приводятся в действие.

В приведенном примере нога нажимает на педаль тормоза, затем на основании сигнала обратной связи имеется программа действий и мускулы получают новую команду в связи с изменением ситуации. Нога или сильнее нажимает на педаль, или прекращает нажим.

Быстрая реакция спасает от ДТП тех, кто должен принимать решения в условиях острого дефицита времени. У хорошего водителя прирожденные свойства нервной системы (динамичность возбуждения и торможения, их уравновешенность и подвижность) должны соответствовать профессии. Исходя из этого водителей можно сгруппировать следующим образом табл. 4.1.

Рис.4.1. Схема действий водителя

Описание свойства нервной системы и способности, развивающиеся в повседневной деятельности, составляют совокупность качеств, необходимых водителю.

Реагирование. Реагирование является одним из основных компонентов любой деятельности человека. Быстрота же и точность реакции имеют особое значение в условиях дефицита времени. Человек не реагирует мгновенно, ибо от момента поступления информации до ввода в действие мышц проходит известное время, в течение которого анализируются и синтезируются подученные данные - время реакции. В лабораторных условиях оно составляет 0,1-0,3 с.

В дорожных условиях - когда водитель реагирует на несколько раздражителей, выбирая из них наиболее важные, время реакции соответственно увеличивается.

В нормальных рабочих условиях и при хорошем состоянии здоровья водителя время его реакции 0,8-1,0 с. Из-за посторонних раздражителей время реакции может отличаться от вышеприведенного (табл. 4.2).

Из таблицы 4.2. видно, что скорость реакции зависит от внимательности и нагруженности нервной системы.

Рис. 4.2. Алгоритм действий водителя при движении автомобиля

В случае усталости время реакции увеличивается. То же происходит по мере старения, при интенсификации темпа работы, преобладании отрицательных эмоций и неправильном режиме дня. Время реакции уменьшается по мере повышения опыта работы и профессионализма.

Таблица 4.1

Характеристика водителей

По причине недооценивания времени реакции происходят самые частые ДТП - столкновения. Столкновения можно избежать, если водитель:

- не забывает о своем времени реакции;

- умеет предвидеть обстоятельства, при которых движущий впереди водитель может неожиданно затормозить;

- учитывает свою скорость движения;

- умеет оценивать длину пути, проходимого за время реакции при различных скоростях движения (рис. 4.3, 4.4);

- правильно оценивает тормозные свойства своего ТС;

- при интенсивном движении следит не только за ТС, находящимся непосредственно перед собой, но и за находящимся дальше по ходу, чтобы хватило времени на переработку информации и совершение необходимых действий.

Таблица 4.2

Характеристика реакции водителей

Время реакции человека состоит из двух периодов: латентного (скрытого), который измеряется временем от момента появления раздражителя до начала движения, и моторного, измеряемого временем движения. В течение латентного периода протекают процессы, связанные с ощущением и восприятием, оценкой и прогнозированием обстановки, а также выработкой решения. Примерная продолжительность латентного периода простой реакции на свет составляет 0,2 с, а на звук - 0,14 с. Латентный период зависит от индивидуальных психофизиологических особенностей водителя, его со-стояния и опыта, а также от характера дорожно-транспортной ситуации. Время моторного периода зависит от сложности выполняемого действия, возраста водителя, а также от степени неожиданности сигнала. Среднее время моторного периода простой реакции (в лабораторных условиях) на красный сигнал водителя в возрасте 18-22 лет равно 0,48-0,56 с в возрасте 45-60 лет - 0,78-1,96 с, а сложной реакции - соответственно 1,05-1,96 с и 1,59-2,61 с.

Чем больше время реакции, тем труднее водителю реализовать действия по предупреждению аварийной обстановки. У различных водителей общее время реакции может отличаться в 3-4 раза. В практике есть случаи, когда один водитель, находясь в более сложных условиях, чем другой, на один и тот же сигнал реагирует быстрее.

В сложной дорожно - транспортной ситуации, когда водитель одно-временно воспринимает три сигнала, время, затрачиваемое на переработку информации, увеличивается в среднем на 20%, а при семи сигналах - почти на 50% по сравнении

Чем выше интенсивность движения, тем больше объектов попадает в поле зрения водителя и тем сложнее ему оценить определенный сигнал и выбрать правильное решение. На дорогах с двумя или тремя полосами для движения в обоих направлениях наименьшее время реакции соответствует интенсивности 120-200 авт/ч, а наибольшее - при движении по свободной от транспортных средств дороге. Такая дорога характерна монотонностью, снижающей интенсивность внимания и эмоциональное напряжение водителя.

При движении по прямым участкам дороги без поворотов, подъемов и спусков из-за монотонности ухудшается способность водителя к восприятию обстановки, увеличивается продолжительность обнаружения сигнала.

Если прямые участки имеют протяженность 5-6 км и более, то человек ощущает сонливость, заторможенность. На участках, отличающихся монотонностью, интенсивность внимания и готовность у водителя резко снижены, возникновение опасной обстановки для него всегда неожиданно.

При увеличении скорости движения растет интенсивность внимания, в связи с чем время восприятия сигнала уменьшается. В некоторых опытах наименьшее время обнаружения сигнала наблюдалось при скорости движения 80 км/ч и более. При скорости 30-50 км/ч это время было больше в среднем на 25%. Однако это, конечно, не означает, что движение с более высокой скоростью менее опасно.

Увеличение скорости влечет за собой заметное сокращение поля концентрации внимания, что существенно ухудшает восприятие участков дороги, расположенных вне этого поля. Кроме того, транспортное средство за один и тот же промежуток времени три большей скорости перемещается на большее расстояние и оказывается ближе к опасному месту.

Изменение времени реакции при утомлении связано с изменением устойчивости внимания и скорости переработки информации. У водителя с большим профессиональным стажем лучше развиты навыки распределения внимания, а в памяти хранится больше сведений о типичных дорожно-транспортных ситуациях.



Рис. 4.3. Участки остановочного пути

Рис. 4.4. Остановочный путь автомобиля в зависимости от скорости движения и состояния дорожного покрытия. Длина остановочного пути при торможении со скоростью 60 км/ч (сплошная линия) и скорости, при торможении с которых остановочный путь равен 40 м (прерывистая линия)

Следовательно, ему требуется меньше времени для обнаружения сигнала и переработки информации, чем неопытному водителю (рис. 4.5). Водители, работающие постоянно на междугородных перевозках на загородных дорогах, перерабатывают информацию быстрее, чем водители, привыкшие к городским условиям работы. Быстрая и точная реакция водителя в критической дорожной ситуации часто имеет решающее значение для предотвращения ДТП. Особенно большую роль время реакции играет, когда необходимо предупредить наезд или столкновение путем экстренного торможения или объезда. Анализ материалов ДТП, связанных с наездом на пешеходов, показывает, что приблизительно в 70% случаев путь автомобиля после наезда не превышал 1м, а скорость автомобилей находилась в пре-делах 30-50 км/ч. Расчеты показывают, что для сокращения остановочного пути на 1,0-1,5м достаточно уменьшить время реакции водителя на 0,10-0,15с. Такое уменьшение времени может быть достигнуто путем сокращения времени латентного периода, т.е. путем повышения внимания и совершенствования навыков оценки обстановки. Время реакции можно уменьшить путем тренировки на специальных стендах и тренажерах.

Рис. 4.5. Изменение среднего времени реакции водителя (t) в зависимости от стажа его работы: 1 - на маневрирование; 2 - на торможение.

Время реакции резко возрастает после приема алкоголя даже в незначительных количествах. Одновременно снижается точность глазомера и ухудшается определение действительной скорости, водитель теряет осторожность, не считается с опасностью, вследствие чего создает на дороге аварийную обстановку, настроение "море по колено" не позволяет оценить ситуацию критически. Психические качества водителя с признаками алкогольного опьянения представлены в таблице 4.3.

При легкой степени опьянения в стиле вождения проявляется особая удаль, притупляется чувство опасности, появляется стремление к неоправданному риску.

При средней степени опьянения, если сверкнет мысль прокатиться на автомобиле, водитель может это сделать, не слушая никаких предостережений, на дороге он способен к внезапному выделыванию "фигур высшего пилотажа".

При тяжелой степени опьянения, если водитель сможет сесть за руль, он не способен к нормальной езде даже по совсем свободной и прямой дороге. Издалека заметны зигзаги в движении. Пьяный может не редко уснуть во время движения прямо на руле.

Зрение и слух. Зрение характеризуется остротой, цветоразличием, точностью глазомера, оценкой расстояний и скорости, размерами поля зрения и скоростью перемещения взгляда.

Просматривая дорогу, водитель получает основную информацию об обстановке и на основании этого принимает решение, как ему поступить.

Глаз человека охватывает определенную зону пространства, называемую полем зрения. Границы поля зрения показаны на (рис. 4.5). Центральная часть поля зрения просматривается обоими глазами, а боковые части его - только одним левым или правым глазом. Ширина поля зрения в горизонтальном направлении доходит до 110°.

Способность глаз различать форму предмета даже на значительном его удалении называется остротой зрения, которая определяется минимальным расстоянием между двумя точками или линиями, когда глаз воспринимает их раздельно. Наиболее острое зрение - центральное в конусе с углом 3-4°, хорошая острота зрения - в конусе 7-8°, удовлетворительное - в конусе 12-14° (рис. 4.6).

Предметы, расположенные за пределами 14°, обычно видны без ясных деталей и цвета. Острота бокового зрения ниже в 4 раза, чем острота центрального. При нормальной остроте зрения водитель четко ощущает форму дорожных знаков и все объекты на дороге, Близорукий водитель хорошо видит показания приборов на щитке, но плохо видит дорогу, а дальнозоркий, наоборот, видит дорогу и хуже показания приборов.

Для перевода взгляда требуется определенное время. Это увеличивает время, необходимое для составления программы действий, поэтому движения управления запаздывают. Для перевода взгляда вправо или влево затрачивается, 0,15-0,23 с, для фиксации взгляда затрачивается ещё 0,10-0,30 с. На полный осмотр затрачивается 0,50-1,16 с. Сокращение времени, затрачиваемого для перемещения взгляда в зеркало заднего вида, достигается установкой зеркал у некоторых автомобилей на крыльях.

Поле зрения изменяется в зависимости от скорости движения. При 40 км/ч поле зрения -100°, при 70 км/ч - 40°, при 150 км/ч - только 5°.

Ограниченностью поля зрения и потребностью определенного времени на перевод взгляда объясняются два важных требования безопасности движения.

Таблица 4.3

Клинические признаки алкогольного опьянения

Перед перекрестком надо уменьшать скорость движения. Приближаясь со скоростью 70 км/ч, водитель видит только те объекты, которые попадают в угол зрения 40°. Вне этого угла он без перевода взгляда ничего не видит. На перевод же взгляда и полное обозрение ситуации впереди затрачивается около 1 с. Если к этому добавить время реакции (тоже 1 с), получим в сумме 2 с. За это время автомобиль, движущийся со скоростью 70 км/ч, проходит около 40 м. Бели на перекрестке с бокового направления появится другое транспортное средство, то тормозить будет уже поздно.

Опасность сбоку можно заметить только при умеренной скорости. Для получения своевременной информаций при увеличении скорости взгляд необходимо направлять дальше вперед. Например, при скорости 60 км/ч - на 90-100 м, при 90 км/ч - уже на 180-200 м. Но при возрастании скорости поле зрения, как уже было отмечено, сужается.

Рис. 4.6. Поле зрения обоих глаз:

I - граница совмещенного нормального поля зрения обоих глаз;

II - "слепое пятно" - места выхода глазного нерва.

Так, при взгляде, направленном при большой скорости вперед, и сузившемся поле зрения (к чему добавляется еще и сосредоточение внимания прямо вперед) может остаться незамеченный опасный объект на обочине, к примеру, дикое животное: Такая ситуация весьма вероятна: при скорости движения более 90 км/ч. Напротив, при скорости 70 км/ч поле зрения значительно шире, и опасность не заметить боковые объекты уменьшается.

Рис. 4.7. Зоны остроты зрения

Слуховое восприятие человека отличает звуки по четырем свойствам: силе, высоте, тембру и продолжительности звучания. Необходимую водителю для дальнейших действий информацию несут все эти свойства.

Работе водителя соответствуют шум и вибрация. Шум воспринимается и на слух; он утомляет нервную систему, ослабляет внимание и тем самым осложняет прием необходимых и полезных сигналов. Особого органа, воспринимающего вибрацию, у человека до настоящего времени не установлено, но, образно говоря, восприятие вибрации - это контактный слух. Воздействие вибрации на человека зависит от его слуховой и зрительной чувствительности. Вибрация служит сигналом о неисправности транспортного средства. Кратковременная вибрация на организм здорового человека действует тонизирующе, длительная и сильная же - утомляет и может вызвать заболевание.

Адаптация. Глаза человека приспосабливаются к свету или темноте. При уменьшении освещенности зрачки расширяются, а при увеличении - сужаются. Такая приспособляемость глаз называется адаптацией. Для адаптации глаз необходимо некоторое время. При переходе от яркого освещения к темноте человек первое время почти не видит, затем постепенно его глаза начинают различать светлые предметы, а потом - более темные.

Во время движения в темноте или плохом освещении дороги зрачки глаз расширяются, и если в этот момент появляется яркий свет, например, свет фар встречного автомобиля, то вследствие временного поражения светочувствительных элементов глаз наступает ослепление и водитель не видит дорогу некоторое время (до 10 с). За это время автомобиль проходит большое расстояния. Так, при скорости движения 30 км/ч это расстояние будет около 83 м, при скорости 60 км/ч - 167 м. При движении автомобиля в таких условиях может произойти ДТП.

Кроме того, важно учитывать адаптацию водителя при встрече автомобилей, движущихся с ближним светом. Желательно переходить с ближнего света; на дальний на расстоянии около 5 м до встречи транспортных средств. Из-за времени адаптации опасность при ночной езде в несколько раз увеличивается; в случае даже частичного ослепления запрещается менять полосу движения, необходимо снизить скорость и остановиться, при наличии же аварийной сигнализации ее надо включить, подавая тем сигнал, что транспортное средство вышло из под контроля водителя.

Восприятие. Во время движения водитель воспринимает окружающую среду - других участников движения, дорогу, дорожные знаки, сигналы светофора и регулировщиков и др. Поступающие сигналы раздражают окончания зрительных, слуховых и других нервов. Возбуждение передается в область мозга, соответствующую данному органу чувств. Создается сложная система временных нервных связей, определяющая цельный образ объекта. В памяти освежается ранее имевшаяся информация, к которой добавляется только что воспринятое. Затем следует необходимое действие.

Водитель должен хорошо различать цвета. Это необходимо дли рас-познавания сигналов светофора, дорожных знаков и значения световой сигнализации транспортных средств, участвующих в движении. Не менее важным душ водителя является глазомер, т.е. правильное определение расстояния и скорости. Правильное восприятие ширины проезжей части, расстояния до движущегося впереди и навстречу автомобиля и его скорости приобретается тренировкой и опытом.

Начинающему водителю дорога всегда кажется более узкой, чем она есть в действительности. Водитель, пересаживаясь с легкового автомобиля на грузовой или автобус, не сразу привыкает к габаритным размерам автомобиля, поэтому ему необходимо определенное время, чтобы научиться соизмерять размеры автомобиля. Не менее важным фактором является отработка навыков по определению скорости. По мере увеличения скорости движения работа водителя становится сложнее, так как на восприятие обстановки, оценки ее и выполнение необходимых действий остается меньше времени. Принятие правильного решения, а с ним и соответствующих действий, зависит от точности восприятия расстояния и скорости. Наиболее точно определяется расстояние до тех предметов, которые находятся в центральной части поля зрения. Чтобы лучше рассмотреть предмет, находящийся на краю поля зрения, и точнее определить расстояние до него, водитель должен переносить взгляд так, чтобы рассматриваемый предмет оказался в центре поля зрения. Во время управления автомобилем водитель беспрерывно перемещает взгляд с дороги на приборы, зеркало заднего вида, влево на светофор, дорожные знаки и т.д. На перевод взгляда затрачивали 0,10-0,33 с. За это время автомобиль проходит некоторое расстояние, дорожная обстановка может измениться - появятся препятствия, которые могут остается не замеченными водителем. Особенно опасным в этом случае является перекресток или случай, когда имеется более одного источника опасности, находящегося в стороне от направления движения.

Наряду со зрительным не менее важным для водителя являются вестибулярное, мышечное и слуховое ощущения.

Под вестибулярным ощущением подразумевается способность води-теля воспринимать изменение скорости, направление движения, оценку толчков, колебаний, заноса и увода автомобиля, а также точность ориентации в пространстве. Восприятие изменения скорости необходимо водителю для правильной оценки возможности обгона, проезда перекрестков, объезда препятствия и выполнения других маневров. При неправильном восприятии и оценке скорости или замедления водитель несвоевременно начнет тормозить, изменять направление движения и увеличивать скорость, что приведет к несвоевременному выполнению тех или иных действий, а следовательно, усложнению обстановки и возникновению опасной ситуации.

Отсутствие чувства правильной оценки толчков, колебаний, заносов и увода автомобиля может привести к потере управления, резкому изменению направления движения и даже опрокидыванию автомобиля. Неправильный выбор скорости на повороте и неправильная оценка центробежной силы могут привести к заносу и опрокидыванию автомобиля.

Мышечное ощущение - это способность человека дозировать усилие, прилагаемое к рулевому колесу и педалям. Усилие, прилагаемое к органам управления, должно соответствовать предлагаемому маневру. В зависимости от скорости и расстояния до намеченного места остановки должно быть выбрано усилие нажатия на педаль тормоза. Своевременное начало поворота автомобиля потребует меньшей затраты усилия - водитель будет меньше утомляться.

Слуховое ощущение, характеризуемое остротой слуха и точностью определения местонахождения источника звука, играет важную роль в работе водителя. Водитель во время работы на автомобиле должен различать характер звука, его силу и уметь определять место расположения источника его - находится он спереди, сзади, слева или справа, например, при подаче звукового сигнала другим транспортным средством.

Эмоции. Эмоции, переживания - это свойственное человеку своеобразное, субъективное отношение к окружающей действительности и самому себе. Переживания вызывают в организме различные изменения и имеют особенно сильное влияние на внимание и время реакции. Положительные эмоции делают человека бодрым и уверенным в себе. Веселое настроение способствует хорошей реакции, вниманию, координации движений и другим психологических процессам, снижая тем самым вероятность опасных ситуаций на дорогах. Напротив, отрицательные эмоций, раздражение, заботы и другие факторы, портящие настроение, препятствуют нормальному протеканию психических процессов и увеличивают опасность совершения ДТП.

Это основные психофизические и психические качества водителя, которые необходимо учитывать по обеспечению безопасности движения.

4.2 Этика водителя и его взаимоотношения с другими участниками дорожного движения

Надежность водителя в значительной степени зависит от таких его нравственных качеств, как дисциплинированность, чувство ответственности , коллективизм. Трудолюбие, чуткое отношение к людям, скромность - эти качества обычно присущи хорошим и надежным водителям. Отсутствие интереса к работе, эгоизм, грубость и бесцеремонное отношение к окружающим людям, неуважительное отношение к правопорядку - эти качества недисциплинированного водителя.

Недисциплинированность водителя чаще всего проявляется в игнорировании требований Правил дорожного движения. Водитель должен заботиться не только о личной безопасности, но и о безопасности других участников движения. Нужно не только строго соблюдать Правила, но и следить за действиями других участников движения. При виде ошибок, допущенных пешеходом или другими водителями, нужно сделать все возможное, чтобы предотвратить ДТП. Очень важна взаимная предупредительность участников движения, отсутствие которой связано не только с нарушением предписаний Правил, но и свидетельствует об отсутствии или недостатках воспитания, что характерно для многих водителей. Так, например, водители многих городов, выполняя поворот, игнорируют требования пропустить пешеходов, находящихся на пешеходных переходах. Нередки случаи, когда водитель, вынужденный пропустить пешеходов, допускает грубые окрики, пугает их звуковым сигналом или подъезжает вплотную. Вежливый водитель всегда считается с другими участниками движения при выборе приемов вождения, владеет собой, старается по возможности избегать осложнений, а при возникновении их пытается разрешить ситуацию безопасным путем. Вежливый водитель - это, прежде всего, думающий и внимательный водитель. В ГЩД отсутствует требование быть вежливым. Но также не говорится, что водитель не имеет права отказаться от приоритета, если он об этом своевременно оповещает других участников движения. Если водители, нарушающие ПДД, несут наказание, то не вежливые водители, соблюдающие ПДД, наказанию не подлежат. Например, водитель, который остановился перед "зеброй", чтобы пропустить пересекающих проезжую часть пешеходов, выполняет требования ГЩД. Водитель же, остановившийся, чтобы пропустить пожилого человека или мать с коляской, ожидающих на тротуаре возможности перехода, является вежливым водителем.

Вежливость в дорожном движении, однако, нельзя доводить до абсурда. Например, водитель, который при неинтенсивном движении предлагает право проезда водителю транспортного средства, у которого согласно ПДД этого права нет; создает своими действиями неразбериху, что может привести к опасной ситуации. Жеманность в дорожном движении неуместна.

Часто требуется участие и взаимная помощь других водителей а получить их удается не скоро, хотя мимо проехало много водителей. Водитель будет чувствовать себя немного уверенней, если участники движения будут взаимно доброжелательны, готовы выручить и оказать помощь.

5. Эксплуатационные показатели транспортных средств

5.1 Силы, действующие на транспортное средство при движении

Крутящий момент двигателя, подведенный через механизмы трансмиссии к ведущим колесам автомобиля, вызывает их вращение. В месте соприкосновения колеса с дорогой от крутящего момента возникает окружная сила, а со стороны дороги - продольная реакция (рис. 5.1), равная по величине окружной силе, по направленная в противоположную сторону. Суммарная продольная реакция ведущих колес передается на ведущие мосты и вызывает движение автомобиля, поэтому называется тяговой силой.

Величина тяговой силы тем больше, чем больше крутящий момент двигателя и передаточные числа коробки передач и главной передачи. Но величина тяговой силы не может превысить силу сцепления ведущих колес с дорогой. Если тяговая сила превысит силу сцепления колес с дорогой, то ведущие колеса будут пробуксовывать.

Сила сцепления равна произведению коэффициента сцепления на сцепной вес. Для тягового автомобиля сцепной вес равен нормальной на-грузке, приходящейся на затормаживаемые колеса.

Коэффициент сцепления зависит от типа и состояния покрытия дороги, от конструкции и состояния шин (давление воздуха, рисунок протектора), от нагрузки и скорости движения автомобиля. Величина коэффициента сцепления снижается при мокрой и влажной поверхностях дороги, особенно при увеличении скорости движения и изношенном протекторе шин. Например, при сухой дороге с асфальтобетонным покрытием коэффициент сцепления равен 0,7-0,8, а для мокрой - 0,35-0,45. При обледенелой дороге коэффициент сцепления снижается до 0,1-0,2.

Сила тяжести автомобиля приложена в центре тяжести. У современных легковых автомобилей центр тяжести располагается на высоте 0,45-0,6 м от поверхности дороги и примерно посередине автомобиля. Поэтому нормальная нагрузка легкового автомобиля распределяется по его осям примерно поровну, т.е. сцепной вес равен 50% нормальной нагрузки.

Высота расположения центра тяжести у грузовых автомобилей 0,65-1 м. У полностью груженных грузовых автомобилей сцепной вес составляет 60 75% нормальной нагрузки. У полноприводных автомобилей сцепной вес равен нормальной нагрузке автомобиля.

При движении автомобиля указанные соотношения изменяются, так как происходит продольное перераспределение нормальной нагрузки между осями автомобилям при передаче ведущими колесами тяговой силы больше нагружаются задние колеса, а при торможении автомобиля - передние колеса. Кроме того, перераспределение нормальной нагрузки между передними и задними колесами имеет место при движении автомобиля на спуск или на подъем.

Перераспределение нагрузки, изменяя величину сцепного веса, влияет на величину сцепления колес с дорогой, тормозные свойства и устойчивость автомобиля.

Силы сопротивления движению. Тяговая сила на ведущих колесах автомобиля. При равномерном движении автомобиля по горизонтальной дороге такими силами являются: сила сопротивления качению и сила сопротивления воздуха. При движении автомобиля на подъем возникает сила сопротивления подъему (рис. 5.2), а при разгоне автомобиля - сила сопротивления разгону (сила инерции).

Сила сопротивления качению возникает вследствие деформации шин и поверхности дороги. Она равна произведению нормальной нагрузки автомобиля на коэффициент сопротивления качению.



Рис. 5.1 Схема сил и моментов, действующих на ведущее колесо автомобиля

Рис. 5.2. Схема сил, действующих на автомобиль при равномерном движении на подъем

Коэффициент сопротивления качению зависит от типа и состояния покрытия дороги, конструкции шин, их износа и давления воздуха в них, скорости движения автомобиля. Например, для дороги с асфальтобетонным покрытием коэффициент сопротивления качению равен 0,014 0,020, для сухой грунтовой дороги -0,025-0,035.

На твердых дорожных покрытиях коэффициент сопротивления качению резко увеличивается при снижении давления воздуха в шинах, и возрастает с ростом скорости движения, а также с увеличением тормозного и крутящего моментов.

Сила сопротивления воздуха зависит от коэффициента сопротивления воздуха, лобовой площади и скорости движения автомобиля. Коэффициент сопротивления воздуха определяется типом автомобиля и формой его кузова, а лобовая площадь - колеей колес (расстоянием между центрами шин) и высотой автомобиля. Сила сопротивления воздуха возрастает пропорционально квадрату скорости движения автомобиля.

Сила сопротивления подъему тем больше, чем больше масса автомобиля и крутизна подъема дороги, которая оценивается углом подъема в градусах или величиной уклона, выраженной в процентах. При движении автомобиля под уклон сила сопротивления подъему, наоборот, ускоряет движение автомобиля.

На автомобильных дорогах с асфальтобетонным покрытием продольный уклон обычно не превышает 6%. Вели коэффициент сопротивления качению принять равным 0,02, то общее сопротивление дороги составит 8% от нормальной нагрузки автомобиля.

Сила сопротивления разгону (сила инерции) зависит от массы автомобиля, его ускорения (приросту скорости в единицу времени) и массы вращающихся частей (маховик, колеса), на ускорение которых также затрачивается тяговая сила.

При разгоне автомобиля сила сопротивления разгону направлена в сторону, обратную движению. При торможении автомобиля и замедлении его движения сила инерции направлена в сторону движения автомобиля.

5.2 Понятие о тяговом балансе автомобиля

При движении автомобиля тяговая сила на ведущих колесах автомобиля в каждый данный момент времени равна сумме внешних сил сопротивления качению, силе сопротивления воздуха, силе сопротивления подъему и силе сопротивления разгону (силе инерции). Если это равенство записать в виде формулы, то получим тяговый баланс автомобиля.



Рис. 5.3. График тягового баланса автомобиля

Изменение тяговой силы, подводимой к ведущим колесам, в зависимости от скорости движения автомобиля и включенной в коробке передач передачи показано на (рис. 5.3). Максимальная тяговая сила достигается на первой передаче. На каждой из передач тяговая сила имеет максимальное значение при определенной скорости, снижаясь далее как с повышением скорости, так и с ее уменьшением. Такой характер изменения тяговой силы определяется характером изменения крутящего момента Ме двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Если на (рис. 5.3) провести кривую, соответствующую силе Pf сопротивления качению, от нее отложить значение силы Pw сопротивления воздуха и провести кривую суммы этих сил, то получиться график тягового баланса автомобиля. Этот график показывает, например, что при скорости V, отрезок аб равен силе Рг сопротивления качению, отрезок бв - силе Pw сопротивления воздуха, следовательно, отрезок ав равен сумме сил Рг и Pw.

Так как кривая суммы сил сопротивления в точке в пересекает кривую тяговой силы на V передаче, то в этой точке тяговая сила полностью затрачивается на преодоление сил сопротивления качению и сопротивления воздуха, т.е. автомобиль движется равномерно с максимально возможной скоростью при заданных дорожных условиях (при заданном коэффициенте сопротивления качению).

При скорости V2 отрезок ав тоже равен сумме сил Pf и Pw, но в данном случае тяговая сила больше указанной суммы сил. Отрезок вг представляет собой запас Рз тяговой силы, который может быть использован на ускорение движения автомобиля, преодоление подъема и буксирование прицепа. Таким образом, график тягового баланса может быть использован при решении практических задач, т.е. для определения максимальной скорости движения автомобиля, максимального угла подъема дороги, массы буксируемого прицепа и ускорения автомобиля при разгоне.

5.3 Торможение автомобиля

Тормозная динамичность характеризуется способностью автомобиля быстро уменьшить скорость и остановиться. Надежная и эффективная тормозная система позволяет водителю уверенно вести автомобиль с большой скоростью и при необходимости остановить его на коротком участке пути. Современные автомобили имеют четыре тормозные системы: рабочую, запасную, стояночную и вспомогательную. Причем, привод ко всем контурам тормозной системы раздельный. Наиболее важной для управления и безопасности является рабочая тормозная система. С ее помощью осуществляется служебное и экстренное торможение автомобиля.

Служебным называют торможение с небольшим замедлением (1-3 м/с²). Его применяют для остановки автомобиля на ранее намеченном месте или для плавного снижения скорости.

Экстренным называют торможение с большим замедлением, обычно максимальным, доходящим до 8 м/с². Его применяют в опасной обстановке для предотвращении пасши ни неожиданно появившееся препятствие.

При торможении автомобиля на и о колеса действует не сила тяги, а тормозные силы Р т1 и Рт2, как показано на (рис. 5.4). Сила инерции в этом случае направлена в сторону движения автомобиля.

Рассмотрим процесс экстренного торможения. Водитель заметив препятствие, оценивает дорожную обстановку, принимает решение о торможении и переносит ногу на тормозную педаль. Время t , необходимое для этих действий (время реакции водителя), изображено на (рис. 5.4) отрезком АВ. Автомобиль за это время проходит путь S не снижая скорости. Затем водитель нажимает на тормозную педаль и давление от главного тормозного цилиндра (или тормозного крана) передается колесным тормозам (время срабатывания тормозного привода t pт - отрезок ВС. Время tт зависит в основ-ном от конструкции тормозного привода. Оно равно в среднем 0,2-0,4 с у автомобилей с гидравлическим приводом и 0,6-0,8 с с пневматическим. У автопоездов с пневматическим тормозным приводом время tт может достигать 2-3 с. Автомобиль за время tт проходит путь Sт, так же не снижая скорости.

Рис. 5.4. Остановочный и тормозной пути автомобиля

По истечении времени tрт тормозная система полностью включена (точка С), и скорость автомобиля начинает снижаться. При этом замедление сначала увеличивается (отрезок CD, время нарастания тормозной силы tнт), а затем остается примерно постоянным (установившимся) и равным jуст (время t уст, отрезок DE). Длительность периода tнт зависит от массы транс-портного средства, типа и состояния дорожного покрытия. Чем больше масса автомобиля и коэффициент сцепления шин с дорогой, тем больше время t. Значение этого времени находится в пределах 0,1-0,6 с. За время tнт автомобиль перемещается на расстояние Sнт,, и скорость его несколько снижается.

При движении с установившимся замедлением (время tуст, отрезок DE), скорость автомобиля за каждую секунду уменьшается на одну и ту же величину. В конце торможения она падает до нуля (точка Е), и автомобиль, пройдя путь Sуст, останавливается. Водитель снимает ногу с тормозной педали и происходит оттормаживание (время оттормаживания toт, участок EF).

Если тормозные силы на всех колесах достигли максимального значения (силы сцепления шин с дорогой), то установившееся замедление

(5.1)

Однако под действием силы инерции передний мост при торможении нагружается, а задний, напротив, разгружается . Поэтому реакция на передних колесах Rzl увеличивается, а на задних Rz2 уменьшается. Соответственно изменяются силы сцепления, поэтому у большинства автомобилей полное и одновременное использование сцепления всеми колесами автомобиля наблюдается крайне редко и фактическое замедление меньше максимально возможного. Чтобы учесть снижение замедления, в формулу для определения jуст приходится вводить поправочный коэффициент эффективности торможения K.э, равный 1,1-1,15 для легковых автомобилей и 1,3-1,5 для грузовых автомобилей и автобусов. На скользких дорогах тормозные силы на всех колесах автомобиля практически одновременно достигают значения силы сцепления. Поэтому при jx < 0,4 принимают Кэ = 1 независимо от типа автомобиля. Фактически установившееся замедление

 (5.2)

Время движения автомобиля с установившимся замедлением где 3,6 - переводной коэффициент.

Полное время, необходимое для остановки (остановочное время): Расстояние, на котором можно остановить автомобиль, движущийся со скоростью V (остановочный путь):

Безопасность можно обеспечить только в том случае, если остановочный путь автомобиля меньше расстояния Sа до препятствия (рис. 5.4,а) и расстояние а равно 0,5-1,0 м.

Чтобы оценить эффективность рабочей тормозной системы, определяют тормозной путь, т.е. расстояние, на которое перемещается автомобиль с момента касания тормозной педали до остановки:

Sо = S р +S рт +Sт +Sуст = (tр +tрт +0,5нт )V ч3,6 +V 2 Kэ ч(254 jx) (5.3)

Тормозной путь меньше остановочного, т.к. за время реакции водителя автомобиль перемещается на значительное расстояние. Остановочный и тормозной пути увеличиваются с ростом скорости и уменьшением коэффициента сцепления. Минимально допустимые значения тормозного пути при начальной скорости 40 км/ч на горизонтальной дороге с сухим, чистым и ровным покрытием нормированы.

S т = (t рт + 0,5 нт)V ч 3,6 + V 2 K э ч (254 j x) (5,4)

Эффективность тормозной системы в большой степени зависит от ее технического состояния и технического состояния шин. В случае проникновения в тормозную систему масла или воды снижается коэффициент трения между тормозными накладками и барабанами (или дисками), и тормозной момент уменьшается. При износе протекторов шин уменьшается коэффициент сцепления. Это влечет за собой снижение тормозных сил. В эксплуатации часто тормозные силы левых и правых колес автомобиля различны, что вызывает его поворот вокруг вертикальной оси. Причинами могут быть различный износ тормозных накладок и барабанов или шин или проникновение в тормозную систему одной стороны автомобиля масла или воды, уменьшающих коэффициент трения и снижающих тормозной момент.

5.4 Устойчивость автомобиля

Под устойчивостью понимают свойства автомобиля противостоять заносу, скольжению, опрокидыванию. Различают продольную и поперечную устойчивость автомобиля. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости.

Курсовой устойчивостью автомобиля называют его свойство двигаться в нужном направлении без корректирующих воздействий со стороны водителя, т.е. при неизменном положении рулевого колеса. Автомобиль с плохой курсовой устойчивостью все время неожиданно меняет направление движения. Это создает угрозу другим транспортным средствам и пешеходам. Водитель, управляя неустойчивым автомобилем, вынужден особенно внимательно следить за дорожной обстановкой и постоянно корректировать движение, чтобы предотвратить выезд за пределы дороги. При длительном управлении таким автомобилем водитель быстро утомляется, повышается возможность ДТП.

Нарушение курсовой устойчивости происходит в результате действия возмущающих сил, например, порывов бокового ветра, ударов колес о неровности дороги, а также из-за резкого поворота управляемых колес водителем. Потеря устойчивости может быть вызвана и техническими неисправностями (неправильная регулировка тормозных механизмов, излишний люфт в рулевом управлении или его заклинивание, прокол шины и др.)

Особенно опасна потеря курсовой устойчивости при большой скорости. Автомобиль, изменив направление движения и отклонившись даже на небольшой угол, может через короткое время оказаться на полосе встречного движения. Так, если автомобиль, движущийся со скоростью 80 км/ч, отклонится от прямолинейного направления движения всего на 5°, то через 2,5 с он переместиться в сторону почти на I м и водитель может не успеть вернуть автомобиль на прежнюю полосу.

Рис. 5.5. Схема сил, действующих на автомобиль

Часто автомобиль теряет устойчивость при движении по дороге с поперечным уклоном (косогору) и при повороте на горизонтальной дороге. Если автомобиль движется по косогору (рис. 5.5,а) сила тяжести G составляет с поверхностью дороги угол в и ее можно разложить на две составляющие: силу Р1, параллельную дороге, и силу Р2, перпендикулярную ей. Сила Р1, стремиться сдвинуть автомобиль под уклон и опрокинуть его. Чем больше угол косогора в, тем больше сила Р1, следовательно, тем вероятнее потеря поперечной устойчивости. При повороте автомобиля причиной потери устойчивости является центробежная сила Рц (рис. 5.5,б), направленная от центра поворота и приложенная к центру тяжести автомобиля. Она прямо пропорциональна квадрату скорости автомобиля и обратно пропорциональна радиусу кривизны его траектории.

Поперечному скольжению шин по дороге противодействуют силы сцепления, как уже отмечалось выше, которые зависят от коэффициента сцепления. На сухих, чистых покрытиях силы сцепления достаточно велики, и автомобиль не теряет устойчивости даже при большой поперечной силе. Если дорога покрыта слоем мокрой грязи или льда, автомобиль может занести даже в том случае, когда он движется с небольшой скоростью по сравнительно пологой кривой.

(5.5)

Максимальная скорость, с которой можно двигаться по криволинейному участку радиусом R без поперечного скольжения шин, равна Так, выполняя поворот на сухом асфальтобетонном покрытии (jx=0,7) при R=50м, можно двигаться со скоростью около 66 км/ч. Преодолевая тот же поворот после дождя (jx=0,3) без скольжения можно двигаться лишь при скорости 40-43 км/ч. Поэтому перед поворотом нужно уменьшить скорость тем больше, чем меньше радиус предстоящего поворота. Формула (5.5) определяет скорость, при которой колеса обоих мостов автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление в практике наблюдается крайне редко. Гораздо чаще начинают скользить шины одного из мостов - переднего или заднего. Поперечное скольжение переднего моста возникает редко и к тому же быстро прекращается. В большинстве скользят колеса заднего моста, которые, начав двигаться в поперечном направлении, скользят все быстрее. Такое ускоряющееся поперечное скольжение называют заносом. Для гашения начавшегося заноса нужно повернуть рулевое колесо в сторону заноса. Автомобиль при этом начнет двигаться по более пологой кривой, радиус поворота увеличиться, а центробежная сила уменьшится. Поворачивать рулевое колесо нужно плавно и быстро, но не на очень большой угол, чтобы не вызвать поворот в противоположную сторону. Как только занос прекратиться, нужно также плавно и быстро вернуть рулевое колесо в нейтральное положение. Следует также заметить, что для выхода из заноса заднеприводного автомобиля подачу топлива нужно уменьшить, а на переднеприводном, напротив, увеличить.

...