Технические науки / Транспорт

к.т.н. Ильина И.Е., студент Буркина В.А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

ЭКСПЕРТНЫЙ АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОГО ПРОИСШЕСТВИЯ В СЛОЖНЫХ ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЯХ

Дорожно-транспортные происшествия являются основной причиной гибели людей. Погодный фактор может быть довольно значимым и влияющим на результат исхода дорожно-транспортного происшествия.

Согласно данным гидрометеорологического центра Российской Федерации среднее число дней и продолжительность за год с осадками в виде дождя от 1 до 10 мм для территории России наблюдается от 45 до 50 дней и от 400 до 500 часов. Проезжая часть при выпадении осадков в виде дождя становиться влажной, скользкой и мокрой, что ухудшает сцепные качества дорожного покрытия и вызывает рост и тяжесть дорожно-транспортных происшествий. ГИБДД, не учитывает в статистике дорожно-транспортные происшествия, вызванные аквапланированием транспортных средств, что в свою очередь не совсем правильно, так как ДТП на влажном покрытии с низким коэффициентом сцепления имеют высокую долю в общей статистике.

Аквапланирование – скольжение колеса транспортного средства по слою воды между беговой дорожкой шины и поверхностью дорожного покрытия, приводящее к потере управляемости автомобилем. При прямолинейном движении транспортного средства по воде на колесо транспортного средства действуют следующие силы: сила тяги на ведущих колесах, сила реакции дороги на опору колеса, сила сопротивления боковому скольжению, сила сопротивления качению, сила инерции, сила давления на криволинейную стенку и т.д.[1]

При скорости движения 85 – 90 км/ч время прохода расстояния, равного базе автомобиля, составляет около 0,1 с. После прохода передних колес, вода не успевает восстановить первоначальный уровень, и глубина воды в луже перед задними колесами настолько мала, что не оказывает существенного влияния на движение автомобиля. По этой причине занос при аквапланировании всегда происходит передней оси, не зависимо от привода автомобиля.

Рисунок 1 - Силы возникающие при движении транспортного средства по дороге покрытой слоем воды

– сила тяги на ведущих колесах, Н; Ррд – сила реакции дороги на опору колеса, Н; Рбс – сила сопротивления боковому скольжению, Н; Рд – сила сопротивления качению, Н; Ри – сила инерции, Н; G – сила тяжести, м/с² ;

V – скорость транспортного средства, м/с; h – высота слоя воды, мм

Скорость v, при которой колесо транспортного средства отрывается от покрытия и начинается аквапланирование, определяем для шины с нормальным рисунком протектора, углом кривизны беговой дорожки 90 градусов, в пределах смоченной поверхности шины и при условии равенства гидродинамической силы вертикальной нагрузке на колесо по формуле:

где G_к – вертикальная нагрузка на переднее колесо (с учетом его массы), Н;

p - отношение длины окружности к диаметру p = 3,14;

r – плотность воды, ρ = 1000 кг/м³;

h – толщина слоя воды на покрытии, м.

b₁ – ширина беговой дорожки шины, м;

n₁ – степень увеличения глубины воды перед колесом автомобиля.

Скорость начала аквапланирования определенная аналитически-расчетным методом при толщине слоя воды 2-10 мм представлена на рис. 2.

Рисунок 2 - Зависимость скорости начала аквапланирования от толщины слоя воды

Величина остановочного пути транспортного средства при различном состоянии асфальтированной дороги представлен на рис. 3

Рисунок 3 - Остановочный путь при разных значениях коэффициента сцепления шин с дорогой

С помощью полученных функций, возможно, определить остановочный путь транспортного средства при различных исходных скоростях и коэффициентах сцепления шин с дорогой.

Предотвратить встречное столкновение водителям, движущимся по одной полосе, удается лишь в том случае, если оба успеют затормозить и остановить автомобили. Если хотя бы один из автомобилей не остановится, ДТП будет неизбежным [2].

В табл. 1 представлены результаты исследования возможности предотвращения столкновения двух транспортных средств.

Таблица 1 - Результаты исследований

ТС	V,км/ч (м/с)	φх	j,м/	Т,с		,м	,м	наличие ТВ избежать ДТП ≥+
1 тс	60(16,7) 90(25) 120(33,3)	0,4; акв.	3,9; 0,98	1,4	1,0	220	199 434 754,8	не имеет ТВ не имеет ТВ не имеет ТВ
2 тс	80(22,2)	0,4	3.9	1,4	1,0	220	94,3

В результате проведенного исследования конкретного дорожно-транспортного происшествия – столкновения двух транспортных средств, произошедшего на мокрой автодороге определена возможность водителей предотвратить столкновение. Исследования проведены при различной скорости движения транспортных средств. В расчетах учтена возможность возникновения аквапланирования одного из транспортных средств. Были получены следующие результаты: при движении транспортных средств по мокрой дороге (коэффициент сцепления 0,4) водитель легкового автомобиля не имел технической возможности избежать ДТП, даже двигаясь со скоростью 60км/ч; при движении транспортных средств по мокрой дороге и с учетом возникновения аквапланирования легкового автомобиля совершение ДТП неизбежно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Автомобильные шины, диски и ободья / В.Е. Евзович, П.Г.Райбман - М.: Автополис- плюс, 2010. - 144 с.

2. Домке, Э.Р. Расследование и экспертиза дорожно-транспортных происшествий [Текст]: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Э.Р. Домке. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 287 с.