                                      МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПИСЬМО
от 18 августа 2015 г. N АК-2290/06
О НАПРАВЛЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
Минобрнауки России в целях оказания методической помощи организациям, реализующим программы профессионального обучения водителей транспортных средств соответствующих категорий и подкатегорий, направляет методические рекомендации по разработке методики и технического средства контроля эффективности, безопасности и экологичности вождения в условиях дорожного движения и рекомендаций по их применению для профессионального обучения водителей транспортных средств различных категорий и подкатегорий.
Рекомендуем прилагаемые методические рекомендации довести до сведения организаций, осуществляющих образовательную деятельность по программам профессионального обучения водителей транспортных средств, на территории субъекта Российской Федерации.
А.А.КЛИМОВ
Приложение
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАЗРАБОТКЕ МЕТОДИКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА
КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ, БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ
ВОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИЙ
ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ВОДИТЕЛЕЙ
ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ И ПОДКАТЕГОРИЙ
1. Разработка на базе теории управления
автомобилем перечня показателей, характеризующих качество
управления автомобилем
1.1. Цели и задачи управления автомобилем
Дорожное движение возникло для удовлетворения потребностей общества в перемещении людей и грузов. Управление автомобилем, управление дорожным движением являются разновидностями деятельности человека, цель которой - перемещение из одной в другую точку пространства [1]. Оптимизация деятельности водителя возможна только по критерию эффективности достижения цели [2]. Активная безопасность дорожного движения является не целью, а условием ее достижения. Если бы мы попытались оптимизировать управление дорожным движением по критерию активной безопасности, то могли бы быстро достичь цели - остановив движение. Этого не происходит потому, что подсознательно все понимают невозможность такой оптимизации. Однако то, что мы занимаемся не повышением качества дорожного движения, а повышением его безопасности, снижает эффективность проводимых мероприятий. Очень точно об этом сказал известный австрийский специалист в области транспортной психологии Д. Клебельсберг [3]: "Наименее эффективны прямые призывы к безопасности потому, что никто не вступает в дорожное движение, чтобы бороться с опасностями, а только для того чтобы попасть из пункта A в пункт B. Поэтому полезнее показать низкую эффективность попыток повысить среднюю скорость путем реализации модели поведения гонщика при движении в транспортном потоке".
Можно возразить: "Что же плохого в акцентировании внимания водителя на безопасном управлении автомобилем"? А происходит следующее. Водитель садится за руль автомобиля, чтобы эффективнее достичь цели перемещения. Поэтому, когда мы не даем ему модель эффективного управления автомобилем, то он формирует ее сам. Наиболее простой и понятной является модель поведения гонщика: "чем быстрее едешь, тем быстрее приедешь". При этом упускается из вида то, что у гонщика и водителя различные цели и задачи. Целью гонщика является занятие как можно более высокого места среди всех, участвующих в гонках. Опережение другого гонщика даже на тысячные доли секунды повышает эффективность достижения цели. Поэтому гонщик ставит перед собой задачу движения с максимально-возможной скоростью на каждом отрезке трассы соревнований.
Для водителя, участвующего в дорожном движении, критерии эффективности другие. Выигрыш минут и, тем более, секунд не повышает эффективности управления автомобилем. Поэтому водитель ставит перед собой задачу доехать до пункта назначения с оптимальной скоростью, позволяющей израсходовать как можно меньше топлива, ресурса автомобиля и собственного ресурса. К сказанному следует добавить то, о чем говорил Клебельсберг. В транспортном потоке при повышении скорости до максимально возможной каждый раз, когда дорожные условия позволяют это - не означает, что средняя скорость автомобиля будет так же увеличиваться.
1.2. Условия эффективного управления автомобилем
при движении по дорогам общего пользования
Рассмотрим задачу повышения эффективности управления автомобилем при движении в транспортном потоке более подробно. На рис. 1 приведен график изменения средней скорости сообщения Vс легкового автомобиля с конструктивной скоростью 160 км/ч в зависимости от максимальной скорости Vmax, до которой при наличии возможности разгоняется автомобиль на двухполосной дороге при различных уровнях удобства движения в транспортном потоке [4].
Уровень удобства движения определяется тем, насколько свободно водитель может выбирать скорость. Различают шесть уровней удобства движения: A - свободный транспортный поток, водитель может свободно выбирать скорость, практически все обгоны можно выполнять с хода, средняя дистанция между автомобилями - 20 с. и более;
B - частично связанный транспортный поток, водитель ограничен в выборе скорости, но может выбрать скорость, которая позволяет двигаться продолжительное время, не меняя ее, значительная часть обгонов выполняется с ожиданием, средняя дистанция - от 20 до 10 с.; C - связанный стационарный транспортный поток, водитель вынужден двигаться со скоростью транспортного потока, которая является достаточно стабильной, обгоны возможны только после длительного ожидания, - средняя дистанция от 10 до 6 с.; D - связанный нестационарный транспортный поток, движение возможно только со скоростью транспортного потока, которая является нестабильной, обгоны возможны только с нарушением ПДД, средняя дистанция - от 6 до 4 с.; E - насыщенный транспортный поток, движение возможно только со скоростью транспортного потока, которая систематически изменяется, обгоны возможны только с грубым нарушением ПДД, - средняя дистанция от 4 до 2 с; F - неустойчивый транспортный поток, маневрирование в потоке невозможно, скорость потока периодически снижается до нуля, и возможны заторы.
Рис. 1 - Зависимость средней скорости сообщения Vс от максимальной скорости на участках свободного движения Vmax при движении легкового автомобиля с конструктивной скоростью 160 км/ч по двухполосной дороге при различных уровнях удобства движения:
A - свободный транспортный поток; B - частично связанный транспортный поток; C - связанный стационарный транспортный поток; D - связанный нестационарный транспортный поток; E - насыщенный транспортный поток; F - неустойчивый транспортный поток
Приведенное описание уровней удобства движения в транспортном потоке относится к движению по шоссе, когда на большом протяжении пути отсутствуют равнозначные и регулируемые перекрестки. В городе возникновение свободного транспортного потока невозможно, поскольку даже одиночный автомобиль должен останавливаться на запрещающий сигнал светофора, пропускать транспорт, движущийся по главной дороге, пешеходов на переходе типа зебра.
Как можно видеть из графика на рис. 1, чем ниже уровень удобства движения, тем медленнее увеличивается скорость сообщения Vс при повышении максимальной скорости Vmax. После увеличения максимальной скорости до определенной величины, скорость сообщения перестает расти. И чем ниже уровень удобства движения, тем меньше эта максимальная скорость.
Если при движении в транспортном потоке с уровнем удобства ниже свободного, водитель пытается повысить среднюю скорость сообщения Vс, увеличение максимальной скорости на участках свободного движения и последующие торможения, вызываемые необходимостью ожидать очередную возможность обгона, приводит к повышению расхода топлива.
Расход топлива будет так же увеличиваться, если водитель будет разгоняться до постоянной максимальной скорости при снижении уровня удобства движения. Это означает, что при снижении уровня удобства движения в транспортном потоке необходимо уменьшать максимальную скорость автомобиля на участках свободного движения.
Комплексным показателем эффективности управления автомобилем является отношение скорости сообщения Vс к расходу топлива qs. Этот показатель называется коэффициентом преобразования топлива в скорость kqv:
kqv = Vс / qs, 100 км2/ч*л (1)
Физический смысл kqv следующий: его величина равна скорости сообщения, которую создает один литр топлива, израсходованный на 100 км пути. Его значение сначала увеличивается (скорость растет быстрее, чем расход топлива), а затем начинает уменьшаться (скорость растет медленнее, чем расход топлива).
Максимальному значению kqv при движении на высшей передаче с постоянной скоростью соответствует эффективная скорость Vэ. Для легковых автомобилей ее величина изменяется в диапазоне от 100 до 120 км/ч в зависимости от топливно-скоростных свойств автомобиля. Для грузовых автомобилей величина Vэ изменяется в диапазоне от 70 до 90 км/ч. При переходе на низшие передачи во время движения с постоянной скоростью kqv уменьшается обратно пропорционально увеличению передаточного отношения.
При движении с переменной скоростью kqv уменьшается по отношению к его величине при постоянной скорости тем больше, чем выше неравномерность движения автомобиля.
На основании изложенного можно сформулировать модель поведения водителя в транспортном потоке, реализация которой приводит к повышению эффективности управления автомобилем: в свободном транспортном потоке максимальная скорость не должна превышать Vэ; при снижении уровня удобства движения для замедления процесса уменьшения kqv необходимо ограничивать максимальную скорость на участках свободного движения тем больше, чем ниже уровень удобства движения. Для каждого уровня удобства движения и для каждой категории транспортных средств существуют оптимальные максимальные скорости, обеспечивающие движение с оптимальной скоростью сообщения Vс.опт, которая равна наиболее вероятной скорости транспортного потока (при наличии в потоке ТС различных категорий - наиболее вероятной скорости движения ТС своей категории). На рис. 1 значения максимальных скоростей, обеспечивающих движение с оптимальными скоростями сообщения Vс.опт, в транспортных потоках с уровнями удобства движения B, C, D, E, F, обозначены: VB, VC, VD, VE, VF. При этом скорость сообщения уменьшается незначительно (по сравнению со скоростью, достигаемой при реализации модели поведения гонщика) и тем меньше, чем ниже уровень удобства движения. Из изложенного следует:
- мастерство водителя при движении в транспортном потоке определяется его умением ограничивать максимальную скорость до такого значения, при котором скорость сообщения будет оптимальной Vс.опт, равной наиболее вероятной скорости транспортного потока;
- повышение эффективности управления автомобилем (увеличение коэффициента преобразования топлива в скорость kqv) возможно только за счет снижения расхода топлива. Поэтому попытки водителя повысить скорость сообщения относительно ее оптимального значения, путем реализации модели поведения гонщика, говорят о его низкой квалификации.
Чтобы эффективно управлять автомобилем водителю, необходимо знать, как он должен двигаться к этой цели - знать и уметь применять модель оптимального поведения в транспортном потоке, приведенную ниже.
Модель оптимального поведения водителя в транспортном потоке
- разгон при встраивании в транспортный поток и его пересечении, обгоне автомобилей - с необходимой для обеспечения безопасности интенсивностью;
- крейсерская скорость - по возможности равномерное движение со скоростью транспортного потока;
- максимальная скорость в свободном транспортном потоке - эффективная скорость Vэ, но не больше разрешенной скорости плюс 10 км/ч.
- ограничение максимальной скорости на участках свободного движения по сравнению с разрешенной при снижении уровня удобства движения;
- плавное снижение скорости путем применения наката и торможения двигателем;
- дистанция - не менее 3...4 с, когда лидер ТС той же категории, 4...5 с, когда лидер ТС более низкой категории.
- обгон - только тихоходных автомобилей, "выпадающих" из транспортного потока;
- смена полосы только при необходимости совершить поворот, опередить "тихоходный" автомобиль.
Экономичный алгоритм управления автомобилем задает при разгоне положение педали скорости и частоту вращения коленчатого вала в момент перехода на высшие передачи; задает передачу при установившемся движении в зависимости от скорости [4], [5]. Для каждой модели автомобиля имеется свой экономичный алгоритм управления.
Чтобы добиваться максимальной эффективности управления автомобилем, водителю необходима информация обратной связи, о том, насколько успешно он решает задачу. Такой информацией являются:
- скорость сообщения Vс;
- путевой расход топлива в сравнении с нормативным его значением.
1.3. Условия безопасного управления автомобилем
при движении по дорогам общего пользования
Чтобы безопасно управлять автомобилем, необходимо понять причины возникновения ДТП, которое происходит тогда, когда система водитель-автомобиль не может выполнить маневр, предписанный сложившейся дорожно-транспортной ситуацией. В результате происходит дорожно-транспортное происшествие одного из возможных типов: наезд на препятствие, съезд с дороги, столкновение с другими ТС, опрокидывание на дороге в процессе выполнения маневра. На рис. 2 приведены графики надежности выполнения маневров: при его постоянных геометрических параметрах и изменении скорости выполнения; при постоянной скорости и изменении геометрических параметров маневра (верхний ряд графиков) [6]. Ниже приведены графики опасного (средние графики) и безопасного (нижние графики) распределения скоростей движения в транспортном потоке. Рассмотрим приведенные графики.
|
