close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Безопасность транспортного процесса (самостоятельная работа ТТП)

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА
Методические указания к самостоятельной работе для студентов
направления подготовки 190700.68 – Технология транспортных процессов
Воронеж 2015
2
УДК 656.13.08
Денисов, Г. А. Безопасность транспортного процесса [Текст]:
методические указания к самостоятельной работе для студентов направления
подготовки 190700.68 – Технология транспортных процессов / Г. А. Денисов, В.
П. Белокуров, Ю. В. Струков, А. А. Штепа, А. Ю. Артемов; М-во образования и
науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», – Воронеж, 2015. – 20 с.
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол №__ от «__» __________ 2015 г.)
Приведена методика нахождения удаления в случае наезда на пешехода
торцевой и боковой частью автомобиля при обзорности, ограниченной
неподвижным препятствием. Методические указания предназначены для
студентов направления подготовки 190700.68 – Технология транспортных
процессов
3
Оглавление
Общие вопросы исследования
Библиографический список
4
19
4
Общие вопросы исследования
Ежегодно на дорогах и улицах населенных пунктов и городов России
происходит большое количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП).
В более 80% происшествий виноваты водители, в 20% – пешеходы. По видам
ДТП в целом по России, преобладает наезд автомобиля на пешехода, под
категорию которого попадают и дети, являющиеся участниками 11% всех
дорожно-транспортных происшествий. Внезапное появление их на проезжей
части вносит отличительную особенность в экспертизу происшествия, в
результате чего характеризует его более ранним возникновением опасной
дорожной ситуации, требует более детального изучения дела и накладывает
большую ответственность на эксперта-автотехника при проведении
исследования.
В экспертной практике, исследуя наезд на пешехода при обзорности
ограниченной неподвижным препятствием, рассматривают, как правило, путь
движения пешехода под углом от края препятствия. При этом считают, что до
выхода из-за препятствия пешеход шел перпендикулярно проезжей части на
некотором расстоянии от него. В случае наезда на детей такое исследование
происшествия не всегда оправдано, поскольку дети, не осознавая опасности,
могут, выбежав на дорогу, двигаться в любом направлении.
Рассмотрим случай, когда пешеход вышел из-за препятствия, например,
стоящего транспортного средства, и двигался под произвольным углом к
направлению движения попутного автомобиля. При этом пешеход начал
движение под углом не от края препятствия, то есть в зоне видимости
водителем автомобиля, а от обочины дороги или тротуара. Используем метод
построения треугольников обзорности для нахождения удаления автомобиля от
места наезда, для чего дополнительным построением определим момент
возникновения опасной дорожной обстановки и проведем прямую видимости
водителем пешехода. Исследование выполним сначала для случая
равномерного движения автомобиля.
В процессе построения схемы ДТП (рис. 1) стрелкой покажем
направление движения автомобиля, место нахождения автомобиля в момент,
когда пешеход начал движение по проезжей части (позиция I), когда возникла
опасная дорожная ситуация (позиция II) и положение автомобиля после наезда
5
на пешехода (позиция III). Прямым крестом обозначим место наезда на
проезжей части, косым крестом – место контакта с пешеходом на передней
части автомобиля. Укажем на схеме координаты местонахождения водителя в
автомобиле.
Рис. 1. Схема наезда при торцевом ударе пешехода
В качестве заданных эксперту-автотехнику исходных данных имеем:
– Va – скорость автомобиля, м/с;
– Vп – скорость пешехода, м/с;
– Δy – расстояние от стоящего транспортного средства или препятствия до
автомобиля, м;
– lx – расстояние от передней части автомобиля до места контакта его с
пешеходом на боковой поверхности (в случае бокового удара), или ly –
расстояние от боковой стороны автомобиля до места контакта его с пешеходом
на передней части (в случае торцевого удара), м;
– Вп – ширина препятствия, м;
– В а – ширина автомобиля, м;
– α – угол, показывающий направление движения пешехода, град;
– β – угол предположительной видимости пешеходом водителя
автомобиля, град;
– а у и а х – координаты места водителя в автомобиле, м;
6
– модель и технические характеристики совершившего наезд на пешехода
автомобиля.
Удаление автомобиля от места наезда на пешехода в данном случае
совпадает с перемещением автомобиля за время его движения с момента
возникновения опасной дорожной обстановки до наезда.
В соответствии со схемой ДТП удаление будет равно
S
уд
= S + ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟ ⋅ tgα .
a ⎝ п
у у⎠
(1)
Расстояние Sa найдем из Δ ВСЕ (на схеме – позиция II расположения
автомобиля)
S a = (Δ y + Ва − а у )tgβ − a x
Тогда
S
уд
= ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟ ⋅ tgα + ⎛⎜ В + Δ − а ⎞⎟ ⋅ tgβ − а х .
у у⎠
у
у⎠
⎝ п
⎝ а
Для нахождения tgβ
расстояния S *уд получим
рассмотрим
(
(2)
Δ АСF , из которого с учетом
)
S *уд − Вп + Δ у + l у ⋅ tgα + а х
.
tgβ =
Вп + Δ у + Ва − а у
(3)
Подставим (3) в (2) и запишем формулу для нахождения удаления
автомобиля от места наезда на пешехода
S * − ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟ ⋅ tgα + а
уд ⎝ п
у у⎠
х⎛
⎞
⎞ ⎛
S =
⎜ Ва + Δ у − а у ⎟ + ⎜ Вп + Δ у + l у ⎟ ⋅ tgα − а х . (4)
уд
В +Δ +В −а
⎠
⎠ ⎝
⎝
п
у
а
у
Величину S *уд , соответствующую удалению автомобиля
в момент
выхода пешехода на проезжую часть, найдем из кинематического условия
движения автомобиля и пешехода
*
S*
V
уд S п
=
, то есть S *уд = S п* a .
Vп
V
V
a
п
(5)
Полный путь пешехода по проезжей части до наезда S п* определим из
Δ DFK, тогда
7
V ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟
a п
у у⎠
*
S = ⎝
.
уд
V cosα
п
(6)
Далее, по известным формулам с учетом дорожных условий, параметров
движения и времени реакции водителя определяют остановочный путь
автомобиля и сравнивают его с найденным удалением автомобиля от места
наезда [1, 2, 3]. Если остановочный путь больше удаления, продолжают
исследование в установленном порядке.
В случае если удар пешеходу нанесен боковой поверхностью автомобиля,
при той же последовательности расчета, необходимо учесть расстояние от
передней части автомобиля до места контакта его с пешеходом на боковой
поверхности. Схема наезда при боковом ударе автомобилем пешехода показана
ни рис. 2.
Рис. 2. Схема наезда при боковом ударе пешехода
Для данного случая наезда формулы расчета (1), (3), (4) и (6)
корректируют согласно схеме дорожно-транспортного происшествия, и они,
соответственно примут вид
(7)
S уд = S a + Вп + Δ у ⋅ tgα − l х ,
)
(
S *уд − (Вп + Δ у )⋅ tgα + а х
tgβ =
Вп + Δ у + В а − а у
,
(8)
8
S * − ⎛⎜ В + Δ ⎞⎟ ⋅ tgα + а
уд ⎝ п
у⎠
х⎛
S =
В + Δ − а ⎞⎟ + ⎛⎜ В + Δ ⎞⎟ ⋅ tgα − а х − l x ,
⎜
уд
у
у⎠ ⎝ п
у⎠
В +Δ + В −а
⎝ а
п
у
а
у
V ⎛⎜ В + Δ ⎞⎟
a п
у⎠
S* = ⎝
− lx .
уд
V cosα
п
(9)
(10)
Рассмотрим теперь схему наезда на пешехода, движущегося под
произвольным углом от края проезжей части, при замедленном движении
автомобиля, так же в условиях видимости, ограниченной неподвижным
препятствием (рис. 3).
Рис. 3. Схема наезда при замедленном движении автомобиля и торцевом
ударе пешехода
При исследовании данной разновидности наезда эксперту-автотехнику
необходимо дополнительно знать полную длину тормозного следа S ю , длину
тормозного следа после наезда S ю и перемещение автомобиля до полной
1
остановки после наезда S пн .
Удаление, как и в случае наезда при постоянной скорости автомобиля,
определим по формуле (4).
Для нахождения S *уд найдем скорость движения автомобиля до
торможения и во время наезда.
9
Предварительно определим перемещение автомобиля в заторможенном
состоянии после наезда
S пн = S ю1 + L1
(11)
(при наезде боковой частью автомобиля S пн = S ю1 + L1 − l х ).
Скорость автомобиля в момент наезда
Vн = 2 S пн j .
(12)
Скорость автомобиля перед торможением
Va = 0,5t 3 j + 2S ю j .
(13)
Удаление автомобиля от места наезда в момент появления пешехода на
проезжей части будет равно
V ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟
a п
у у ⎠ (Va − Vн ) 2
S* = ⎝
−
,
уд
V cosα
2j
п
(14)
Совместное решение уравнений (4) и (14) даст искомое удаление
автомобиля от места наезда.
В случае, если удар пешеходу нанесен боковой поверхностью автомобиля
при замедленном его движении (рис. 4), формула (14) примет вид
V ⎛⎜ В + Δ ⎞⎟
a п
у ⎠ (Va − Vн ) 2
S* = ⎝
−
− lх .
уд
V cosα
2j
п
(15)
Рис. 4. Схема наезда при замедленном движении автомобиля и боковом
ударе пешехода
10
При этом удаление рассчитаем по уравнению (9)
S * − ⎛⎜ В + Δ ⎞⎟ ⋅ tgα + а
уд ⎝ п
у⎠
х⎛
S =
В + Δ − а ⎞⎟ + ⎛⎜ В + Δ ⎞⎟ ⋅ tgα − а х − l x .
⎜
уд
у
у⎠ ⎝ п
у⎠
В +Δ +В −а
⎝ а
п
у
а
у
Рассмотрим пример расчета удаления автомобиля при анализе ДТП с
использованием представленных схем наезда.
Рассчитаем удаление автомобиля от места наезда на пешехода, идущего
от края проезжей части под углом, например, 45 град, в попутном движению
автомобиля направлении. Пусть эксперту-автотехнику заданы следующие
данные.
Автомобиль – «Жигули» ВАЗ-2105: Ва =1,68 м; а х =1,8; а у =0,5.
Наезд совершен передней частью автомобиля: l y =1,0 м.
Скорость движения автомобиля – 50 км/ч.
Пешеход: ребенок 8 лет; темп движения – быстрый бег (11,5 км/ч).
Угол движения 450: sin α = 0,7 ; cos α = 0,7 ; tgα = 1 .
Ширина препятствия – 2,5 м.
Расстояние от препятствия до автомобиля Δ у =1,5 м.
Удаление автомобиля от места наезда определим, используя формулы (4)
и (6)
S * − ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟ ⋅ tgα + а
уд ⎝ п
у у⎠
х
S =
уд
В +Δ +В −а
п
у
а
у
⎛ В + Δ − а ⎞ + ⎛ В + Δ + l ⎞ ⋅ tgα − а ;
⎜ а
х
у
у ⎟⎠ ⎜⎝ п
у у ⎟⎠
⎝
V ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟
a п
у у⎠
S* = ⎝
.
уд
V cosα
п
Подставим значения параметров в уравнения.
S *уд =
S уд =
50(2,5 + 1,5 + 1)
= 31,1 м.
11,5 ⋅ 0,7
31,1 − (2,5 + 1,5 + 1) ⋅1 + 1,8
(1,68 + 1,5 − 0,5) + (2,5 + 1,5 + 1) ⋅1 − 1,8 = 17,6 м.
2,5 + 1,5 + 1,68 − 0,5
S уд = 17,6 м.
Анализируя схему и расчеты, можно заключить, что полученные
уравнения пригодны для отыскания удаления автомобиля от места наезда на
пешехода при проведении автотехнической экспертизы.
11
Рассмотрим теперь случай наезда на пешехода торцевой частью
автомобиля, когда пешеход вышел на проезжую часть на некотором расстоянии
Δ х из-за неподвижного препятствия под произвольным углом в попутном
движению автомобиля направлении (рис. 5).
Рис. 5. Схема наезда при равномерном движении автомобиля и торцевом
ударе пешехода
Дополнительным построением так же покажем предполагаемое положение
автомобиля в момент появления пешехода на проезжей части (позиция I), в
момент появления пешехода в зоне видимости водителя автомобиля (позиция II),
и после наезда (позиция III).
Начертим треугольники обзорности AC ' F и BDG .
Для случая наезда при движении автомобиля с постоянной скоростью,
согласно рисунку запишем геометрическое условие
АС ′ BD
,
=
С ′F DG
или
*
S уд
+ а х − S п* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
=
S уд + а х − S п sin α
S п cos α + Ва − а у − l y
.
Кинематические условия запишем следующим образом
(16)
12
S *уд
Va
=
S п*
,
Vп
или
S *уд =
Va ( Bп + Δ у + l y )
Vп cosα
(17)
и
S уд
Va
=
Sп
,
Vп
или
Sп =
Vп
S уд .
Vа
(18)
Для нахождения удаления необходимо подставить численные значения в
уравнения (16), (17) и (18). Совместное их решение даст искомое значение
удаления автомобиля.
На рис. 6 представлена схема бокового наезда.
Рис. 6. Схема наезда при равномерном движении автомобиля и боковом
ударе пешехода
При наезде боковой поверхностью автомобиля, уравнения (16), (17) и (18)
для данного варианта будут иметь вид
13
S *уд + ах − Sп* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
S *уд =
=
S уд + ах − Sп sin α
S п cosα + Ва − а у
Va ( Bп + Δ у )
Vп cosα
Sп =
− lx ,
Vп
S уд − l х .
Vа
,
(19)
(20)
(21)
Как видно из последовательности вычисления, величина Δ х не участвует
в расчетах. Однако она косвенно оказывает непосредственное влияние на
Δх
значения основных рассчитываемых параметров, а с увеличением
появляется возможность рассмотрения наезда автомобиля на пешехода,
двигающегося под углом во встречном движению автомобиля направлении.
Дальнейшая последовательность исследования как и в известных
методиках.
Рассмотрим далее наезд при замедленном движении автомобиля и
попутном диагональном движении пешехода. Схема наезда на пешехода при
замедленном движении автомобиля представлена на рис. 7.
Рис. 7. Схема наезда при замедленном движении автомобиля и торцевом
ударе пешехода
В соответствии со схемой расчет удаления автомобиля от места наезда
произведем следующим образом.
14
Геометрическое условие определим соотношением (16)
*
S уд
+ а х − S п* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
=
S уд + а х − S п sin α
S п cosα + Ва − а у − l у
.
Найдем основные величины по формулам (11), (12), (13) и (14).
Удаление автомобиля от места наезда
S уд =
Va S п (Va − Vн ) 2
.
−
Vп
2j
(22)
Подставим числовые значения в уравнения (14), (16) и (22). Из уравнения
(22) выразим S ï и подставим в (16).
Совместное решение уравнений (14), (16) и (22) даст искомое удаление
автомобиля от места наезда.
В случае, если удар пешеходу нанесен боковой поверхностью автомобиля
(рис. 8), формула (22) примет вид
S уд
Va S п (Va − Vн ) 2
=
−
− lx
Vп
2j
.
(23)
Тогда удаление автомобиля можно определить, решив совместно
уравнения (15), (19) и (23).
Рис. 8. Схема наезда при замедленном движении автомобиля и боковом
ударе пешехода
15
Если So<Sуд, исследование заканчивают.
Рассмотрим теперь случай наезда на пешехода торцевой частью
автомобиля, когда пешеход вышел на проезжую часть на некотором расстоянии
Δ õ из-за неподвижного препятствия под произвольным углом во встречном
движению автомобиля направлении (рис. 9). Дополнительным построением
покажем предполагаемое положение автомобиля в момент появления пешехода
на проезжей части (позиция I), в момент появления пешехода в зоне видимости
водителя автомобиля (позиция II), и после наезда (позиция III).
Начертим треугольники обзорности.
Рис. 9. Схема наезда при равномерном движении автомобиля и торцевом
ударе пешехода
Найдем удаление автомобиля от места наезда следующим образом.
Из треугольников обзорности АС ′F и BDG
АС ′ BD
,
=
С ′F DG
или
S *уд + а х + S п* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
=
S уд + а х + S п sin α
S п cosα + Ва − а у − l у
.
(24)
Из кинематического условия движения автомобиля и пешехода,
аналогично предыдущему случаю наезда
16
V (B + Δ у + l y )
S п*
=
, или S уд* = a п
Vп cosα
Va Vп
S *уд
и
S уд
Va
=
Sп
V
, или S п = п S уд .
Vп
Vа
Таким образом, для нахождения удаления автомобиля от места наезда,
необходимо подставить численные значения и решить относительно S уд
уравнения (24), (17) и (18).
При боковом ударе пешехода автомобилем геометрическое условие
*
S уд
+ а х + S п* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
=
S уд + а х + S п sin α
S п cosα + Ва − а у
.
(25)
Совместно с уравнением (25), необходимо решить уравнения (20) и (21),
предварительно подставив численные значения исходных параметров.
Схема бокового наезда представлена на рис. 10.
Рис. 10. Схема бокового наезда автомобиля на пешехода, двигавшегося
под углом к направлению движения автомобиля
На рис. 11 представлена схема дорожно-транспортного происшествия при
замедленном движении автомобиля и торцевом наезде на пешехода.
При данном наезде из треугольников обзорности АС ′F и BDG ,
аналогично предыдущему случаю запишем геометрическое условие (24)
17
S *уд + а х + S п* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
=
S уд + а х + S п sin α
S п cos α + Ва − а у − l у
.
Согласно формулам (14) и (22)
V ⎛⎜ В + Δ + l ⎞⎟
a⎝ п
у у ⎠ (Va − Vн ) 2
*
−
S =
,
уд
V cos α
2j
п
S уд =
Va S п (Va − Vн ) 2
.
−
Vп
2j
Удаление найдем совместным решением уравнений (24), (14) и (22).
При боковом ударе пешехода используем формулы (25), (15) и (23).
Рис. 11. Схема наезда на пешехода при замедленном движении
автомобиля и торцевом ударе пешехода
Таким образом, в результате анализа различных схем наезда автомобиля
на пешехода, построения треугольников обзорности и составления
геометрических и кинематических условий движения автомобиля и пешехода,
получены формулы расчета удаления автомобиля от места наезда.
Данные уравнения имеют закономерность построения и могут быть
использованы как методика экспертного исследования.
18
Рассмотрим пример выполнения расчета по разработанной методике
исследования наезда. Пусть случай наезда соответствует схеме, представленной
на рис. 5.
Произвольно возьмем следующие исходные данные.
Автомобиль – «Волга» ГАЗ-3102.
Скорость движения автомобиля – 70 км/ч.
Скорость движения пешехода – 10 км/ч.
Ширина автомобиля – 1,82 м.
Ширина препятствия – 2 м.
Угол движения пешехода – 30 град: sin α = 0,5; cos α = 0,87; tgα = 0,58.
Координаты места водителя: по х –2,2 м; по у – 0,5 м.
Расстояние до места удара по у – 0,5 м.
Расстояние от препятствия до автомобиля – 1,5 м.
Для расчета используем полученные формулы:
S *уд + а х − S п* sin α
Bп + Δ у + Ва − а у
S *уд =
S уд + а х − S п sin α
=
S п cos α + Ва − а у − l y
Va ( Bп + Δ у + l y )
Vп cos α
Sп =
;
;
Vп
S уд .
Vа
Подставим значения
S *уд + 2,2 − S п* ⋅ 0,5
2 + 1,5 + 1,82 − 0,5
S *уд =
=
S уд + 2,2 − S п ⋅ 0,5
S п ⋅ 0,87 + 1,82 − 0,5 − 0,5
;
70 2 + 1,5 + 0,5
⋅
= 32,1 м;
10
0,87
Sп =
10
S уд = 0,14 S уд .
70
32,1 + 2,2 − 2,3 0,93S уд + 2,2
= 6,62 ;
=
4,82
0,12S уд + 0,82
S уд = 23,07 м.
Расчеты показали, что формулы составлены правильно, а разработанная
методика нахождения удаления автомобиля от места наезда на пешехода может
быть использована при проведении автотехнической экспертизы с участием
детей, а также пешеходов пожилого возраста.
19
Библиографический список
Основная литература
1. Домке, Э. Р. Расследование и экспертиза дорожно-транспортных
происшествий [Текст] : учебник / Э. Р. Домке. – М. : Академия, 2009. – 282 с.
2. Сильянов, В. В. Транспортно-эксплуатационные качества
автомобильных дорог и городских улиц [Текст] / В. В. Сильянов, Э. Р. Домке. –
М. : Изд. центр «Академия», 2007. – 352 с..
Дополнительная литература
1. Вахламов, В. К. Автомобили. Эксплуатационные свойства [Текст]
учебник / В. К. Вахламов. – М. : Изд. центр «Академия», 2005. – 240 c.
2. Евтюков, С. А. Расследование и экспертиза дорожно-транспортных
происшествий [Текст] / С. А. Евтюков, Я. В. Васильев. – СПб. : ООО
«Издательство ДНК», 2005. – 288 с.
3. Расследование дорожно-транспортных происшествий [Текст] : учеб. /
под общ. ред. В. А. Федорова, Б. Я. Гаврилова. – М. : Изд-во «Экзамен», 2003. –
464 с.
20
Денисов Геннадий Александрович
Белокуров Владимир Петрович
Струков Юрий Вячеславович
Зеликов Владимир Анатольевич
Штепа Алексей Анатольевич
РАССЛЕДОВАНИЕ И ЭКСПЕРТИЗА ДТП
Методические указания к самостоятельной работе
для студентов специальности 190702 – Организация и безопасность движения;
по направлению подготовки 190700 – Технология транспортных процессов
Редактор Е. А. Попова
Подписано в печать 15.04.2012. Формат 60×90 1/16. Объем 1,75 п. л.
Усл. печ. л. 1,75. Уч.-изд. л. 1,8. Тираж 115 экз. Заказ
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
7
Размер файла
815 Кб
Теги
самостоятельная, безопасности, ттп, процесс, работа, транспортной
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа