3. Теория риска в вопросах безопасности функционирования транспортных сооружений (продолжение)

3. Теория риска в вопросах безопасности функционирования транспортных сооружений

3.2. Риск наезда на впереди идущий автомобиль в плотном транспортном потоке или в группе (пачке) автомобилей определяют по формуле

, (1.18)

где средний интервал между автомобилями в группе (пачке), м;

среднее квадратическое отклонение интервалов между автомобилями в группе, м;

критическая разность тормозных путей ведущего и ведомого автомобилей (м). При возникновении равенства риск, определяемый по формуле (1.18) равен 50%;

среднее квадратическое отклонение критической разности тормозных путей ведущего и ведомого автомобилей, м.

Значения параметров и определяют по формулам:

– математическое ожидание (среднее значение) критической разности тормозных путей ведущего и ведомого автомобилей

; (1.19)

– среднее квадратическое отклонение критического параметра

, (1.20)

где и – длины остановочных путей (м) и , – средние квадратические отклонения остановочных путей следующего за лидером и лидирующего автомобилей, м.

Параметры S и определяют по зависимостям:

; (1.21)

, (1.22)

где скорость движения данного автомобиля в пачке или средняя скорость движения пачки автомобилей, км/ч;

время реакции данного водителя или среднее время реакции водителей, осуществляющих движение в пачке (группе) автомобилей, с; коэффициент эффективности торможения;

коэффициент сцепления при скорости движения V_п (определяемый в зависимости от состояния покрытия дороги и протекторов шин автомобилей);

направление и величина продольного уклона, тысячные;

f – сопротивление качению при скорости движения V_п;

средние квадратические отклонения соответственно: скорости движения автомобилей в пачке (км/ч); коэффициента сцепления; времени реакции водителей (c).

Расчетное значение коэффициента сцепления определяют по формуле

, (1.23)

где то же, что и в формуле (1.10).

Расчетные значения коэффициентов сопротивления качению ведущего и ведомого автомобилей в пачке (любой по составу пары, например, легкового автомобиля и автопоезда) устанавливают по зависимости (1.11).

Средние квадратические отклонения скорости движения ( ) и коэффициента сцепления ( ) в формуле (1.22) определяют по зависимостям (1.13) и (1.14). Среднюю реакцию водителей и среднее квадратическое отклонение времени реакции при экстренном торможении движущегося впереди автомобиля принимают по табл. 1.5.

Таблица 1.5

Характеристики времени реакции водителя
V, км/ч	30	40	50	60	80	100	110	120	140
tР, с	2,0	1,9	1,8	1,7	1,7	1,6	1,6	1,5	1,4
, с	0,19	0,19	0,18	0,17	0,17	0,17	0,17	0,16	0,16

Расчетные значения коэффициентов эффективности торможения находят по выражению

, (1.24)

где

см. формулу (1.25); g = 9,81 м/с²;

расчетные замедления разных типов автомобиля, м/с².

Параметр j определяют по данным табл.1.6.

По формулам (1.21) и (1.22) определяют остановочный путь и среднее квадратическое отклонение остановочного пути движущихся друг за другом автомобилей. При этом параметры торможения (S и ) у автопоездов и тяжелых грузовых автомобилей больше параметров торможения легковых автомобилей при движении их с одинаковой скоростью в пачке. Следовательно, при одном и том же значении интервала между транспортными средствами наезд автопоезда на лидирующий легковой автомобиль в случае экстренного торможения лидера более реален, чем наезд легкового автомобиля на автопоезд если их скорости движения одинаковы и равны скорости движения пачки автомобилей.

Таблица 1.6

Экспериментально-расчетные значения замедлений

транспортных средств в нагруженном состоянии

в зависимости от величины коэффициента сцепления

Тип транспортного средства	Замедление (j), м/с2 при коэффициенте сцепления:
	0,80	0,75	0,70	0,60	0,50		0,40	0,30	0,20	0,10
Легковые автомобили с числом мест не более 8	6,7	6,3	5,8	5,3	4,8		3,9	2,9	2,0	1,0
Пассажирские автомобили с числом мест более 8 и полной массой до 5 тонн	6,0	5,9	5,4	4,8	4,3		3,6	2,8	1,8	–
То же, и полной массой более 5т: – с гидравлическим тормозным приводом (ГТП) – с пневматическим тормозным приводом (ПТП)	5,3	5,1	4,9	4,4	4,1		3,5	2,8	1,7	–
	5,0	4,7	4,4	4,0	3,8		3,2	2,7	1,6	–
Легкие грузовые автомобили и легкие автопоезда с полной массой не более 3,5т	5,6	5,4	5,1	4,6	4,4		3,6	2,9	1,8	–
Средние грузовые автомобили и автопоезда с полной массой 3,5 – 12т: – с ГТП – с ПТП	5,9	5,4	5,0	4,2	4,0		3,5	2,8	1,7	–
	5,7	5,2	4,8	4,0	3,8		3,4	2,7	1,6	–
Тяжелые грузовые автомобили и автопоезда с полной массой более 12т: – автомобили с ПТП – автопоезда с ПТП	6,1	5,6	5,0	4,1		3,9	3,3	2,6	1,5	–
	5,1	5,0	4,7	4,0		3,6	3,2	2,5	1,4	–

По формуле (1.19) устанавливают среднее значение критической разности остановочных путей в ситуациях:

– при экстренном торможении лидирующего легкового автомобиля (S₁) и следующего за лидером тяжелого грузового автомобиля или автопоезда (S₂);

– при экстренном торможении лидирующего тяжелого грузового (S₁) и следующего за лидером легкового (S₂) автомобилей;

– при экстренном торможении двух (лидирующего и ведомого) легковых автомобилей

• при экстренном торможении двух (лидирующего и ведомого) тяжелых грузовых автомобилей;

– и при других сочетаниях автомобилей, включая сочетания с легкими и средними грузовыми автомобилями и автобусами.

Используя зависимость (1.20) находят средние квадратические отклонения ( ) критического параметра ( ) при различных сочетаниях транспортных средств.

Используя формулу (1.18), устанавливают риск наезда на впереди идущий автомобиль в зависимости от того, в какой последовательности рассматриваются автомобили в парах:

– лидирующий автомобиль легковой, следующий за лидером – тяжелый грузовой или автопоезд;

• лидирующий автомобиль тяжелый грузовой, следующий за лидером – легковой;

• и так далее.

Делают вывод о том, что в случае экстренного торможения автомобиля лидера будет совершено установленное количество наездов из общего количества конфликтных ситуаций. Например, при движении автопоезда за легковым автомобилем при риске получают, что в случае торможения лидера произойдет 37 наездов из 10000 конфликтных ситуаций. В этой же пачке при движении легкового автомобиля за автопоездом риск наезда составляет , что означает – ожидание 18 наездов из 100000 конфликтных ситуаций (торможений до полной остановки). Ощущая интуитивно эту опасность, водители грузовых автомобилей выдерживают, как правило, больший интервал до впереди идущего легкового автомобиля, чем водители легковых автомобилей. Приведенные в качестве примера выводы показывают, как оцениваются конфликтные ситуации при использовании для этой цели методик теории риска.

ДИСЦИПЛИНА

Б.3.1.7 «Транспортная инфраструктура»

ТЕМА 7

БЕЗОПАСНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Лекция 11

Учебные вопросы: