
- •Надёжность подвижного состава и автомобильных дорог
- •Утверждено редакционно-издательским советом университета
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (70 ч)
- •Раздел 1. Надёжность работы системы «водитель-дорога» (23 ч)
- •Тема 1.1. Надежность как основной показатель качества системы «водитель -автомобиль – дорога- среда движения» (11 ч)
- •Тема 1.2. Основные понятия теории надежности (12 ч)
- •Раздел 2. Надёжность работы водителя и автомобиля (24)
- •Тема 2.1. Профессиональная надежность водителя (12 ч)
- •Тема 2.2. Надежность автомобиля (12 ч)
- •Раздел 3. Диагностика дорожных условий (22 ч)
- •Тема 3.1. Влияние дорожных условий на надежность управления автомобилем (10ч)
- •Тема 3.2. Диагностика водителя, автомобиля, дороги (12 ч)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел 1. Надёжность работы системы «дорога-водитель»
- •Раздел 2. Надёжность работы водителя и автомобиля
- •Раздел 3. Диагностика дорожных условий
- •3.3. Комплект лекций
- •Раздел 1. Надёжность работы системы «дорога-водитель»
- •Тема 1.1. Надежность как основной показатель качества системы «водитель - автомобиль – дорога - среда движения»
- •Тема1. 2. Основы понятия теории надёжности
- •Раздел 2. Надёжность работы водителя и автомобиля
- •Тема 2.1. Профессиональная надёжность водителя
- •Тема 2.2. Надёжность автомобиля
- •Раздел 3. Диагностика дорожных условий
- •Тема 3.1. Влияние дорожных условий на надёжность управления автомобилем
- •Тема 3.2. Диагностика водителя, автомобиля, дороги
- •3.4. Глоссарий
- •3.5. Методические указания к выполнению практических занятий
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на контрольную работу и методические указания к её выполнению
- •4.2. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест № 1
- •4. Автомобильные дороги общего пользования предназначены для пропуска транспортных средств по длине одиночных автомобилей до:
- •5. Автомобильные дороги общего пользования предназначены для пропуска транспортных средств по ширине до:
- •1. Показатель, оценивающий эффективность работы автомобильного транспорта
- •4.3. Итоговый контроль. Вопросы к экзамену
- •Пример оформления задания контрольной работы
- •Пример оформления титульного листа контрольной работы
- •Учебно-методический комплекс
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
- •Надёжность подвижного состава и автомобильных дорог
2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
Весь материал разбит на 6 тем, при изучении которых, следует выполнить две практические работы и контрольную работу. После изучения каждой темы нужно ответить на вопросы теста текущего контроля. Для подготовки к контрольному тесту необходимо пройти тренировочный тест. Номера соответствующих тренировочных и контрольных тестов текущего контроля указаны в тематических планах.
По каждой лекционной теме студенты проходят тест из пяти вопросов. Один правильный ответ – один балл.
Итого, максимальное количество баллов: 6 тестов х 1 балл х 5 вопросов = 30 баллов.
Выполненная практическая работа оценивается в 30 баллов.
Итого, максимальное количество баллов: 30х2= 60 баллов.
Выполненная контрольная работа – 10баллов.
Итого, максимальное количество баллов: 100. Оценка результатов обучения проводится в соответствии со следующей схемой.
При наборе 75 баллов и обязательного выполнения контрольной и практических работ студент допускается к экзамену.
3. Информационные ресурсы дисциплины
. Библиографический список
Основной:
1. Сильянов, В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц /В.В. Сильянов, Э.Р. Домке. – М.: Академия, 2007.
2. Иванов, С.Е. Пути сообщения, технологические сооружения: учеб. пособие /С.Е. Иванов, О.В. Гладков, Н.В. Дягилева. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008.
3. Зотов, Л.Л. Основы технической эксплуатации автомобилей. Техника транспорта, обслуживание и ремонт: учеб. пособие /Л.Л. Зотов, С.Е. Иванов. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2007.
Дополнительный:
4. Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог / под ред. С.Г. Цупикова. – М.: Инфра-Инженерия, 2007.
5. Инженерные сооружения в транспортном строительстве: учебник: в 2 кн. / [П.М. Саламахин [и др.]; под ред. П.М.Саламахина.- М.: Академия, 2007.
6. СНиП 2.05.02 – 85. Автомобильные дороги.- М.: Изд-во стандартов, 1986.
7. ГОСТ 50597 – 93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. – М.: Изд-во стандартов, 1994.
8. Технология и организация строительства автомобильных дорог /под ред. Н.В. Горелышева . - М.: Транспорт, 1992 .
9. Глушко, И.Н. Дорожно-строительные материалы / И.Н. Глушко. – М.: Транспорт, 1991.
10. Бабков, В.Ф. Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1,2 / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. – М.: Транспорт, 1987.
11. Бабков, В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения /В.Ф. Бабков. – М.: Транспорт, 1993.
Средства обеспечения освоения дисциплины (ресурсы Internet):
12.Бирюков, Б.М. Интернет-справочник автомобилиста /
Б.М. Бирюков. – М.: Экзамен, 2001.
13. http://www.mintrans.ru
14. http://www.rosavtodor.ru
15. http://www.oneroads.ru
16. http://autodoroga.org
17. http://sklad-zakonov.narod.ru
3.2. Опорный конспект
Введение
Теория надежности изучает процессы возникновения отказов технических объектов и способы борьбы с отказами. Техническими объектами могут быть изделия, системы и их элементы, в частности сооружения, установки, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.
Различают два основных состояния объектов: работоспособное и неработоспособное. Согласно ГОСТ 13377-75 состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно технической документацией, называют работоспособным.
Состояние объекта, при котором значения хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической документации, называют неработоспособным.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности, т.е. в переходе в неработоспособное состояние.
Обычно неработоспособность – состояние, при котором нельзя начинать применение объекта (например, выпускать самолет в воздух). Однако возможны задачи, в которых неработоспособность – состояние, при котором объект не может продолжать выполнять свое назначение
Когда объект предназначен для выполнения нескольких функций, часто находят значения показателей надежности по каждой из функций.
Возможен и другой путь: оценивают свойства объекта выполнять все требуемые от него функции. Отказом считается невыполнение хотя бы одной из функций независимо от того, возникла ли случайная ситуация в которой требуется выполнение этой функции, или нет.
Пусть состоящая из n элементов система предназначена для выполнения нескольких k функций. Функционирование такой системы может быть представлено как процесс изменения вектора состояний Z(t) в пространстве состояний [x(t), y(t)]? Где xi– состояние i-го элемента системы, i=1,2,…,n; yj– переменная, характеризующая потребность в выполнении j-ой функции, j=1,2,…,k.
Обычно предполагается, что отдельные координаты вектора Z(t) являются независимыми случайными функциями времени (наработки), принимающими одно из двух возможных значений:
Искомые показатели «надежности» находят как числовые характеристики некоторого функционала от случайного процесса Z(t). Понятие функционала является обобщением понятия функции. Функционал Ф определен на процессе Z(t), если каждой траектории z(t) ставится в соответствие некоторое число Т=Ф[z(t)]. В рассматриваемом случае найденные показатели «надежности» характеризуют не техническую систему, а ситуацию по удовлетворению случайного спроса. Поэтому слово «надежность» в кавычках.
Пример поясняющий приведенные соображения. Пусть необходимо везти груз ночью через лес, в котором могут быть грабители. Охраняющий груз человек вооружен пистолетом. Очевидно, что значение показателя надежности этого пистолета не должно зависеть от случайной потребности в нем, т.е. от того, нападут грабители или нет.
Отказы можно классифицировать по различным признакам.
1. По характеру устранения можно различать окончательные (устойчивые) и перемежающиеся (то возникающие, то исчезающие) отказы. Перемежающиеся отказы являются следствием обратимых случайных изменений режимов работы и параметров объекта. При возвращении режима работы в допустимые пределы объект сам, обычно без вмешательства человека, возвращается в работоспособное состояние. Например совершенно исправный триггер может перестать реагировать на управляющий сигнал из-за случайного резкого уменьшения напряжения питания. Когда напряжение питания опять станет равным номинальному значению, триггер будет продолжать исправно работать (конечно если в результате колебаний не произошел окончательный отказ).
Целесообразно различать два показателя надежности: для окончательных отказов и для перемежающихся отказов.
2. По связи с другими отказами можно различать отказы первичные, т.е. возникшие по любым причинам, кроме действия другого отказа. Например, из-за пробоя конденсатора может сгореть сопротивление. При вычислении показателей надежности обычно учитываются лишь первичные отказы.
Отказы являются случайными событиями, которые могут быть независимыми или зависимыми. Отказы являются зависимыми, если при появлении одного из них изменяется вероятность появления второго отказа. Для независимых отказов вероятность появления одного из них не зависит от того, произошли другие отказы или нет. Таким образом, различие между вторичным и зависимым отказами состоит в том, что после появления отказа (первичного) вторичный отказ другого элемента наступает неизбежно, а для зависимого отказа лишь изменяется вероятность его появления.
Рост интенсивности движения и изменение состава транспортного потока на автомобильных дорогах приводят к росту аварийности и повышению тяжести дорожно-транспортных происшествий. Как показывает мировой опыт эксплуатации автомобильных дорог, даже технически совершенные дороги могут не соответствовать современному уровню требований безопасности движения. В одних случаях дорожные условия способствуют возникновению ДТП, а в других – напротив, предупреждают их. Как показывают исследования, одной из причин сложившейся ситуации является конфликт между техническими требованиями к инженерным сооружениям и логикой действий водителей в процессе движения.
Одним из путей решения указанных проблем является совершенствование методов и норм проектирования, позволяющих исключить возможность возникновения аварийно-опасных участков дорог. Перспективным направлением представляется системный подход к проектированию автомобильных дорог и организации движения.
Согласно теории системного проектирования, закономерности поведения водителей проявляются в его взаимодействии со средой движения, результатом которого являются скорость и траектория движения. В рамках такого подхода основная задача проектирования и организации движения заключается в согласовании параметров среды движения с принципами поведения водителей [1]. При этом возрастает роль выбора соответствующих показателей, позволяющих судить об эффективности принимаемых проектных решений. В качестве таких показателей с точки зрения безопасности движения могут быть использованы показатели функционального состояния водителя в процессе движения. В этом случае ключевыми являются задачи:
- обоснования геометрических параметров трассы автомобильных дорог, обеспечивающих оптимальную надежность деятельности водителя;
- разработки надлежащего математического инструмента для реализации принимаемых проектных решений.