Исследование силового влияния АТС на показатели безопасности дорожного движения

Размещено на Аllbest.ru

Исследование силового влияния АТС на показатели безопасности дорожного движения

Аннотация: Статья посвящена исследованию факторов управления безопасностью движения автотранспортного средства при движении по дорогам со сложным профилем. Авторами выполнено исследование транспортных средств по их тягово-скоростным характеристикам на дорогах с различными профилями и размерным характеристиками.

Ключевые слова: транспортный процесс, заграждения, безопасность, структура, дорожная сеть, автомобиль, контроль, управление.

Study of influence of power ATS on the performance of road safety

Abstract: The article investigates the safety management factors of motion of the vehicle when driving on roads with a complex profile. The authors carried out a study on their vehicles towing speed characteristics on the road with different profiles and the dimensional characteristics.

Keywords: transport process, security, structure, car, control, management, centrifugal force.

В условиях сложившейся в нашей стране состояние дорожной сети, возрастание интенсивности автомобильного движения выдвигает ряд проблем обеспечения безопасности дорожного движения транспорта и разработки системы по управлению ее обеспечением. Как показывают результаты анализа факторов определяющих безопасность элементов в системе В-А-Д-С (Водитель-Автомобиль-Дорога-Среда) [1], в основу решения проблем должно быть положены исследования условий для безопасного взаимодействия при функционировании системы элементов В-А-Д-С. Это требует разработки модели управления безопасностью движения, включающий блок накопления и обработки информации о взаимодействии элементов системы и принятия решений для обеспечения надежной связи водителя с управляемым автомобилем, с дорогой, по которой осуществляется движение с участием внешней среды.

С этой целью в настоящей статье представлены результаты исследования характеристики дороги, транспортного средства и их силовое взаимодействие.

Анализ показал, что помимо величины и точки приложения центра масс и силы приводящей к опрокидыванию АТС (автотранспортное средство) на любое транспортное средство оказывает влияние ряд физических сил, таких как сила сопротивления качению, центробежная сила направлена по радиусу от центра кривой поворота, сила сопротивления воздуха направлена против движения, сила давления сильного бокового ветра или аэродинамического влияния потоков воздуха от большого обгоняющего или обгоняемого автомобиля, сила сцепления зависящая от нагрузки на ведущие колеса, состояния и качества дорожного покрытия, давления в шинах, скорости, степени износа протектора и другие силы.

Перед радиусными поворотами обзорность дороги ограничена. При движении по криволинейному участку на автомобиль, пассажиров и груз действуют центробежные силы, в результате чего может быть нарушена поперечная устойчивость АТС. При этом увеличивается динамический габарит автомобиля (Рисунок 1), что создает опасность встречных разъездов.

Динамический габарит (коридор) - полоса проезжей части, необходимая для движения транспортного средства. Под воздействием ударов колес о неровности дороги, поперечного уклона или бокового ветра автомобиль отклоняется от заданного направления, и водитель обязан, непрерывно корректировать траекторию его движения. Даже на строго прямолинейных участках дороги автомобиль движется не прямолинейно, а по кривым больших радиусов. Размер полосы, необходимой для его движения, - динамический габарит (коридор) превышает его габаритную ширину.

Рисунок 1. Динамические габариты автомобиля при движении по сложному, криволинейному участку.

Аналитическая зависимость между габаритной шириной автомобиля Ва, скоростью его движения v и шириной динамического коридора Вк имеет следующий вид:

B = 0, 054v + Ва + 0, 3;

где v - в м/с, а Ва - в м.

Для обеспечения безопасности при прохождении радиусных поворотов - требуется уменьшение скорости движения автомобиля до максимально допустимой, что снижает вероятность заноса или опрокидывания автомобиля и облегчает встречный разъезд.

Расчет максимально допустимой (критической) скорости по опрокидыванию (Рисунок 2) выполнен по следующей формуле:

где B - колея, м; R - радиус поворота, м.

Рисунок 2. Схема сил, действующих на автомобиль при движении по дороге с уклоном в горизонтальной плоскости.

Критическую скорость по заносу определена следующим образом:

, м/с;

где - коэффициент поперечного сцепления колес с дорогой.

Определение критической скорости автомобиля по условиям управляемости.

Критическую скорость автомобиля по условиям управляемости определим по формуле:

где - коэффициент сопротивления качению автомобиля; - угол поворота управляемых колес.

Угол поворота управляемых колес определяем по формуле:

где R - радиус поворота.

Рисунок 3. Влияние выноса различных типов ТС на возникновение касательного столкновения при повороте

При повороте направо возникает вероятность касательного столкновения по причине выноса задней части ТС осуществляющего поворот по правой полосе движения и движущимся параллельно с ним автомобилем по левой полосе при условии недостаточной ширины проезжей части для безопасного взаимодействия данных типов автомобилей.

На рисунке 3 показаны две ситуации взаимодействия автомобилей при повороте с одинаковой шириной проезжей части (L). На 3а поворот параллельно осуществляют по обеим полосам два легковых автомобиля (1). В результате характер их взаимодействия обеспечивает безопасный проезд за счет допустимого выноса ТС, движущегося по правой полосе. На 3б поворот осуществляется при взаимодействии автобуса категории М3 (2) и легкового автомобиля (1). В результате вынос автобуса при повороте приведет к касательному столкновению с ТС (1), что послужит источником возникновения транспортного затора после остановки обоих ТС.

Таким образом, для недопущения подобной ситуации, целесообразно, во-первых, изучить взаимодействие состава транспортного потока с характеристиками дороги при повороте. Во-вторых, при выявлении опасности касательного столкновения, принять меры либо по расширению проезжей части поворота, либо ограничение въезда на данный участок крупногабаритных ТС.

безопасность движение автотранспортное средство

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Кожуховская Л. Я. Анализ взаимодействия автотранспортного средства с дорожным полотном на сложных участках // Л. Я. Кожуховская, И. Р Гималов / Научное обозрение №4, 2015 с 104-109.

Кожуховская Л. Я. Методика модульного управления показателями эффективности и безопасности транспортных процессов // Л. Я. Кожуховская, В. Н. Басков, Игнатов А. В. / Сборник статей по материалам 12-ой международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах России». 2016.

ОДМ 218. 6. 017-2015 Методические рекомендации по применению дорожных ограждений различного типа на автомобильных дорогах федерального значения.

М. Е. Болдырева. Тросовое ограждение: преимущества и технология. Отраслевой всероссийский журнал «Дорожники» № 2 (7). - Москва. 2016. С. 14 - 20.

Размещено на Аllbest.ru