Раздел 1. Безопасность транспортых средств (стр. 7 )

м. (5.7)

Решение уравнения (5.7) возможно аналитическим или графоаналитическим методами.

5.2 Графоаналитический метод расчета

Решение графоаналитическим способом показано на рисунке 5.4 и представляет собой последовательность следующих действий:

5.2.1 Задаваясь скоростью V2 с помощью зависимости "время-скорость" находим значения t0 и S0, соответствующие началу обгона.

5.2.2 От точки А (с координатами S0, t0) откладываем вверх величину:

м. (5.8)

5.2.3 Из найденной точки С, ордината которой соответствует величине Sобг + ∑обг проводим под углом a (V2 = tg а, выраженным в м/с) прямую до пересечения с кривой разгона обгоняющего автомобиля "время-путь". Точка пересечения – MS (с координатами SM, tм) является моментом завершения обгона.

Время и путь разгона будут соответственно равны

с, (5.9)

м. (5.10)

5.2.4 Для определения скорости в момент завершения обгона необходимо из точки tM опустить вниз перпендикуляр до пересечения с кривой V1= f(t) т. е. зависимостью "время-скорость" для обгоняющего ТС в момент завершения обгона – Vобг.

5.2.5 Для вычисления параметров незавершенного обгона из точки А (с координатами S0, t0) откладываем вверх величину:

. (5.11)

5.2.6 Из найденной точки В под углом a (V2 = tg а) проводим прямую до пересечения с кривой разгона автомобиля "время-путь" в точке Ds. Точка пересечения соответствует положению 1.1 автомобиля на рисунке 5,2.

5.2.7 Для определения скорости автомобиля в момент принятия решения о прекращении обгона Vрпо из полученной точки Ds опустить перпендикуляр до пересечения с кривой "время - скорость". Получим точку Dy, ордината которой соответствует скорости ТС в момент принятия решения о прекращении обгона.

Рисунок 5.4 Показатели обгона ТС

5.2.8 Для определения параметров последующего торможения необходимо из полученной точки Ds отложить вниз расстояние равное одному метру и получим точку Е. Из точки Е проводим кривую торможения определенную по формуле

, (5.12)

где ST – тормозной путь, м,

tT – время торможения, с ;

jT=jTмах – максимальное для обгоняющего ТС замедление, м/с.

Точка пересечения кривой торможения и прямой перемещения обгоняемого автомобиля FS соответствует положению 1.2 обгоняющего автомобиля на рисунке 5.2 и определяет момент завершения торможения.

Для определения скорости в момент завершения торможения необходимо из точки F опустить вниз перпендикуляр. Кроме того из точки Dv под углом β (jT=tg β, в м/с) провести линию до пересечения с проведенным перпендикуляром в точке Fv , ордината их пересечения - скорость в момент завершения торможения

5.2.9 Определение расстояния перестроения на свою полосу движения производится по формуле:

, (5.13)

где τп - время перестроения на свою полосу, равное 2 с;

Vтз- скорость TC1 в момент завершения торможения.

5.2.10 Определение показателей обгона

Показатели обгона определяются с помощью построенного графика на рисунке 5.4.

5.2.10.1 Показатели завершенного обгона:

с, (5.14)

м, (5.15)

Vобг - определяется по графику.

5.1.10.2 Показатели не завершённого обгона

с, (5.16)

,с (5.17)

с, (5.18)

,м (5.19)

VТЗ – определяется по графику

5.3.Аналитический метод расчета

5.3.1 Завершенный обгон

Для аналитического решения задачи в уравнение (5.7) надо подставить аналитическое выражение входящих в него членов, в результате подстановки получим следующее выражение:

м, (5.20)

где Sобг - выражение в первой скобке, м;

∆S - погрешность вычислений, м.

Для решения уравнения (5.20) необходимо предварительно определить значения S0 и t0, соответствующие значениям V1=V2 которые были предварительно определены по таблице 5.3. Для этого уравнение (5.1) необходимо записать в следующем виде:

км/ч. (5.21)

Разделив ∆V на V2 определим относительную погрешность вычислений V2 при заданном значении t. Примем, что величина относительной погрешности не должна быть более + 1%

. (5.22)

Подставляя в уравнение (5.21) различные значения t, определим величину t0 , удовлетворяющую условию (5.22). Подставив значение t0 в уравнение (5.20) вычислим величину S0.

Найденные значения S0и t0 подставим в уравнение (5.20). Примем, что относительная погрешность ∆s не должна быть более ±1%

. (5.23)

Подставляя в уравнение (5.20) различные значения t найдем величину tM (рисунок 5.4), удовлетворяющую условию (5.23) и соответствующую расстоянию обгона Sобг. Время обгона определим из уравнения (5.14).

5.3.2 Незавершенный обгон

Чтобы определить параметры незавершенного обгона надо в выражении (5.20) величину ∑обг заменить на величину ∑н. обг и описанным выше способом найти значения t0, соответствующие моменту принятия решения о прекращении обгона, и значения Sрпо и Vрпо.

Условие вычисления пути торможения SТ, обеспечивающего возврат на свою полосу в результате прекращения обгона можно записать в виде:

м, (5.24)

где SТ - тормозной путь, определяемый по формуле

м, (5.25)

где V2- скорость обгоняемого автомобиля;

tТ - время торможения;

∆S - погрешность вычислений.

Принимая, что величина относительной погрешности не должна быть более+1%

. (5.26)

Подставляя различные значения t в выражение (5.25) определим величину tT удовлетворяющую условию (5.26).

Подставляя значение tT в уравнение (5.25) найдем величину SТ. Значение скорости в момент завершения торможения (VЗТ) найдем из выражения

м/с, (5.27)

Путь, проходимый автомобилем при возвращении на свою полосу движения, определяется из уравнения (5.13). Время незавершенного обгона tн.oбг определяется по формуле (5.16). Путь, проходимый ТС Sн.oбг вычисляется по формуле:

м, (5.28)

5.4 Определение резервов времени и пути

Для определения возможности избежать ДТП при решении прекратить обгон в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 5.2, определяются величины резервов времени res t и пути res S по формулам:

с, (5.29)

м, (5.30)

Знак минус означает отсутствие резервов и невозможность избежать ДТП путем торможения.

5.5 Определение показателей завершенного и
незавершенного обгонов

Определение показателей производится для каждого значения скорости обгоняемого ТС V2.

5.6 Пример расчета

Результаты определения показателей заносятся в таблицы 5.1 – 5.3, и представляются в виде графика, приведенного на рисунке 5.5. В качестве примера заполнения таблиц и построения графика, приведены результаты определения параметров обгона автомобиля Фиат 124 S со следующими показателями:

Vmax =42,6 м/с, VT =26.6 м/с, ТV =18,5 с, L = 4,2 м.

Вычисляем скорость V1, и путь S1 по формулам (5.1 – 5.2)

м/с,

м.

Расчет производится для различных значений t от 5 до 60 с.

По данным расчета заполняется таблицу 5.1 и строится график (рисунок 5.3).

Далее для определения значения tобг нужно решить уравнение (5.7)

Решаем уравнение аналитическим методом.

Для случая завершенного обгона необходимо предварительно определить значения S0 и t0, соответствующие значениям V1=V2 которые были предварительно определены по таблице 5.3. Для этого используем уравнение (5.21)

м/с.

Это значение должно соответствовать условию (5.22)

Рис.5.5 График изменения параметров обгона в зависимости от скорости обгоняемого ТС

Подставляя в уравнение (5.21) различные значения t определим величину t0, удовлетворяющую условию (5.22). Затем подставим значение t0 в уравнение (5.20) и вычислим величину S0.

Величина относительной погрешности не должна противоречить условию (5/23)

.

Время обгона определим по уравнению (5.14) (см. графоаналитический метод).

В случае незавершенного обгона в уравнении (5.20) величину ∑обг заменяем на величину ∑н. обг дальнейшие вычисления проводим аналогично с учетом того, что надо вычислить путь возвращения на свою полосу движения по формуле (5.13)

м.

Путь проходимый TC1 определим по формуле (5.28)

м.

Значения пути и скорости разгона автомобиля Фиат 124 S в зависимости от времени

Таблица 5.1

Т, с	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
S1, м	26,3	96,8	201	331	480	625	821	1005	1197	1393	1544	1797
V1, м/с	10	18	23,6	28	31,5	34	36	37,6	39	40	40,3	41

Значения S0, t0, ∑обг. ∑рпо от скорости обгоняемого автомобиля

Таблица 5.2

V2, м/с	S0, м	t0, с	∑обг	∑рпо
16,7	83	9,2	78,4	33,3
19,4	121	11,3	88,2	38,9
28,2	169	13,6	97,8	44,4
25	235	16,4	107,6	50
27,8	320	19,9	117,4	55,6

Значение показателей завершенного и незавершенного обгонов

Таблица 5.3

Завершенный обгон	Незавершенный обгон
V2, км/ч	Vобг, км/ч	Тобг, с	Sобг, м	Vрпо, м/с	Tн. обг, с	Sн. обг, м	VТЗ, м/с	res t, с	res S, м
16,7	23,5	5,7	116	22	8,2	127	11	-2,5	-11
19,4	25,7	5,8	132	24	8,1	151	14,6	-2,3	-19
28,2	27,7	5,9	148	26,5	7,95	172	18	-2,05	-24
25	30	5,9	163	28,8	7,85	193	21,2	-1,95	-30
27,8	32	5,95	178	31	7,7	211	24,5	-1,75	-33

На основании анализа зависимостей пути и времени обгона от скорости обгоняемого автомобиля (см. рисунок 5.5) мы можем определить необходимые интервалы во встречном потоке необходимые для выполнения обгона.

Зависимость скорости завершения обгона от скорости обгоняемого автомобиля показывает, что при обгоне автомобиля, который движется со скоростью более 75 км/ч, при завершении обгона необходимо двигаться со скоростью более 90 км/ч. Что превышает разрешенную скорость движения.

Далее анализ резервов времени и пути при прекращении обгона показывает, что в момент когда обгоняющий автомобиль сравняется с обгоняемым, принимать решение о прекращении обгона уже поздно и следовательно надо принимать решение прежде, чем они поравняются. Чем выше скорость обгоняющего автомобиля тем раньше надо принимать решение.

5.7 Оценка возможности предотвращения наезда на препятствия

В ходе служебного расследования часто встаёт вопрос – имел ли водитель возможность предотвратить дорожно-транспортное происшествие? Если водитель совершил наезд, то в соответствии с ПДД при обнаружении препятствия он должен был, применив экстренное торможение, снизить скорость или остановиться.

В случае, если известно расстояние до препятствия в момент обнаружения его водителем (назовем его свободным пространством hц ), сравниваем его с вели­чиной остановочного пути S0 с учетом реально сложившихся условий.

Если значение S0 меньше, чем SСВ — свободное пространство до препятствия в момент его обнаружения водителем (S0 < SСВ), то из этого следует сделать вывод, что у водителя была техническая возможность предот­вратить наезд, если S0 > SСВ, то у водителя технической возможности предотвратить наезд не было.

Однако водители должны знать, что в некоторых случаях для избегания наезда более эффективным, чем торможение, оказывается объезд препятствия. Величи­на пути, необходимого для объезда препятствия SОБ, аналогично рассмотренному варианту торможения определяется по формуле

, (5.31)

где S’p, Sp.y — путь, проходимый автомобилем соответ­ственно за время реакции водителя и за время за­паздывания рулевого управления; Sм — путь манев­ра, например в соседний ряд, в процессе которого автомобиль двигается с колесами, повернутыми, например, вправо; какое-то время автомобиль движется прямолинейно, затем водитель поворачивает колеса влево, выравнивая автомобиль (рисунок 5.6).

Рисунок 5.6 Схема объезда препятствия

Значения слагаемых S’p и Sp.y определяются

, (5.32)

где t'р, tру — соответственно время реакции водителя и время запаздывания рулевого управления. Строго говоря, t'р и tру не совпадают со значениями tр, tср, однако для практических расчётов они могут быть приняты равными.

С некоторыми упрощениями, однако с достаточной для практических расчетов точностью, значение 5 может быть определено по формуле

, (5.33)

где у — расстояние смещения автомобиля при объезде препятствия.

Подставив значения слагаемых фор­мул (5.31), (5.32), получим значение пути объезда препят­ствия

(5.34)

Рассмотрим пример. Определить, имел ли водитель легкового автомобиля техническую возможность предот­вратить наезд на стоящий на полосе его движения грузовой автомобиль, если в момент обнаружения водителем препятствия расстояние до него составляло 50 м, приняв, следующие исходные данные: Va = 72 км/ч = 20 м/с; φ = о,5; tр = t'р = 0,8 с; tср = tр. у = 0,2 с; tн = 0,4; у = 3 м, Sсв = 50 м.

Определим значение остановочного пути

м,

а также значение пути объезда по формуле (5.34)

м.

Получаем, что Sо > SСВ, а SОБ < SСВ, то есть, применив торможение, водитель не сможет избежать наезда, а применив объезд препятствия, водитель имеет возмож­ность его предотвратить. Следовательно, общий вывод: действуя в соответствии с правилами дорожного движе­ния, водитель не имел технической возможности предот­вратить наезд. Однако водитель должен помнить, что ему никто не запрещает применить объезд препятствия. Рас­четы и практический опыт показывают, что при скоро­стях, меньших чем 20 — 40 км/ч, более эффективным оказывается торможение, при больших скоростях объезд, как правило, более эффективен.

5.8 Оценка возможности предотвращения наезда на пешехода

В случае наезда автомобиля на пешехода при пересечении им проезжей части (рисунок 5.7) кроме длины остановочного пути автомобиля S0 учитывают путь, пройденный по проезжей части пешеходом Sn, скорость пешехода Vn, удаление автомобиля от места наезда в момент обнаружения водителем опасности Sуд .