Глава 10. Методика анализа маневра автомобиля

10.1. Виды маневров

Установлено, что 90% опасных ситуаций, возникающих на до­роге, водители предотвращали не путем торможения, а при помощи маневра. А в некоторых случаях (например при отказе тормозов) маневр является единственным средством, сохранения безопасности.

Рассмотрим процесс объезда автомобилем препятствия (рис. 10.1).

В точке А водитель замечает на своем пути на расстоянии S_B препятствие. За время реакции t_t водителя (время оценки обста­новки и принятия решения о маневре) автомобиль пройдет расстоя­ние S₁ = v_at₁.

В конце этого периода (в точке В) водитель начинает повора­чивать рулевое колесо, однако автомобиль некоторое время t₂ про­должает двигаться прямо, проходя путь

где t _2р - время срабатывания рулевого механизма, необходимое для выбирания зазоров в рулевом управлении, сжатия демпфирующих пружин в рулевых тягах, угловой дефор­мации передних шин:

t _2р =0,2-0,4 с - у легковых автомобилей;

t _2р =0,8-l,2 с - у грузовых автомобилей.

В зависимости от действия водителя различают три вида маневра

(рис, 10.2):

а) "вход в поворот" — водитель резко поворачивает рулевое колесо и автомобиль все время движется по дуге уменьшающегося радиуса:

б) "вход-выход" - водитель поворачивает рулевое колесо на максимальный угол в одну сторону, а затем возвращает его в нейтральное положение (начинается прямолинейное движение);

в) "смена полосы движения" - водитель сначала поворачивает рулевое колесо сначала в одну сторону на какой-либо угол, а затем в обратную сторону на такой же угол, после чего возвращает его в нейтральное положение. В конце маневра автомобиль движется параллельно прежнему направлению.

Чтобы ликвидировать опасную ситуацию, водитель должен пово­рачивать рулевое колесо как можно быстрее. Однако максимальная угловая скорость ограничена психофизиологическими возможностя­ми водителя и составляет примерно 0,3-0,5 рад/с - для легковых автомобилей на сухом асфальте и 0,15-0,35 рад/с - для грузовых автомобилей и автобусов. Кроме того угловая скорость поворота не может быть слишком большой по соображениям безопасности.

Выполняя маневр, водитель должен обеспечивать безопасность дру­гих участников движения, избегать заноса и опрокидывания своего автомобиля. В экспертных расчетах обычно исходят из условия отсутствия заноса. Потеря поперечной устойчивости наиболее вероятна в тот момент, когда угол поворота передних колес и кривизна траек­тории максимальны. В момент начала поперечного скольжения шин по дороге центробежная сила Р_ц достигает силы сцепления F_сц:

(10.1)

где G - вес автомобиля, Н;

v_a — скорость автомобиля, м/с;

R_min- минимальное значение радиуса поворота при максималь­ном угле поворота передних колес, м;

_У- коэффициент поперечного сцепления колес с дорогой.

10.2. Расчет маневра при анализе дтп

10.2.1. Объезд неподвижного препятствия

Главная цель анализа заключается в установлении технической возможности совершения водителем в данных дорожных условиях маневра для предотвращения ДТП.

Для решения задачи эксперт должен иметь, наряду с другими, такие исходные данные:

• ширина препятствия, которое необходимо объехать;

• расстояние до препятствия в момент возможного его обнару­жения водителем (расстояние конкретной видимости S_B);

• курсовой угол, под которым автомобиль может по дорожным условиям двигаться к прежнему направлению движения по окончании маневра (при применении маневров "вход в поворот" и "вход-выход").

Для успешного выполнения маневра прежде всего необходима достаточная ширина проезжей части. Динамический коридор, зани­маемый движущимся автомобилем, больше его ширины и составляет примерно

(10.2)

где B_a - габаритная ширина автомобиля;

L_a - габаритная длина автомобиля;

_Vа - скорость автомобиля;

_б- зазор безопасности с каждой стороны автомобиля:

При прямолинейном движении на равнинных дорогах

(4.4)

Основные параметры характеризующие маневр:

1. Продольное перемещение автомобиля при маневре, возможное в данной дорожной обстановке:

, (10.5)

где К_м - коэффициент маневра, показывающий, во сколько раз фактический путь маневра Х_ф больше теоретического пути Х_м.

Коэффициент К_м компенсирует недостатки расчетной модели и

недостаточную квалификацию водителей:

(10.6)

где а_м и b_м - эмпирические коэффициенты, зависящие от состоя­ния дорожного покрытия:

При маневре "вход в поворот"

(10.7)

При маневре "смена полосы движения"

(10.8)

2) Курсовой угол во время маневра

(10.9)

3) Поперечное смещение автомобиля при его продольном смещении на Х_ф:

а) при маневре "вход в поворот"

(10.10)

б) при маневре "смена полосы движения"

4) Условие возможности выполнения маневра:

а) при маневре "вход в поворот"

(10.12)

6) при маневре "смена полосы движения"

(10.13)

При выполнении маневра следует также определить наличие свободного пространства перед автомобилем в конце объезда и воз­можность дальнейшего движения без дополнительного маневрирова­ния и экстренного торможения.

Так, например, после окончания маневра "вход в поворот" пе­редние колеса автомобиля повернуты на угол у_м и для возвращения их в нейтральное положение нужно некоторое время. В течение этого времени автомобиль будет продолжать криволинейное движе­ние и для сохранения безопасности необходимо наличие свободного пространства впереди автомобиля. Это пространство характери­зуется расстоянием от левого переднего угла автомобиля до левой границы проезжей части в конце объезда препятствия (рис. 10.3):

(10.14)

При смене полосы движения необходимо лишь, чтобы ширина свободной от препятствия проезжей части была достаточной для

движения автомобиля параллельно прежнему направлению.

Пример. Водитель автобуса, движущегося со скоростью 20 м/с, обнаружил на расстоянии 60,0 м впереди автомобиль

КамАЗ-53212, стоящий на его полосе движения. Определить, имел ли водитель автобуса техническую возможность объехать стоя­щий автомобиль, если слева последнего имелась свободная проезжая часть шириной 6,0 м.

Для исследования приняты габаритные размеры автобуса:

Решение.