D_AB = S_{AО -} S_BТП + S₃, (1)

D_AB = 47,5-6,4+3=48,6 м.

Где:

D_{AB -} дистанция между ТС А и В;

S_AО - остановочный путь ТС А; это расстояние, которое проходит ТС А с момента обнаружения опасности до остановки (в нашем случае это расстояние, пройденное с момента загорания стоп-сигнала);

S_ВТП - путь, который проходит ТС В с момента загорания стоп-сигнала до остановки;

S_{3 -} запас расстояния, в проекте его рекомендуется принять S₃ = 3м В реальных условиях движения запас расстояния позволяет избежать столкновения в случае ошибочного прогнозирования ситуации.

Остановочный путь S_AО ТС А (индекс "_А" показывает, что величина относится к ТС А) можно определить по формуле:

S_AО = S_1А + S_2А + S_3А + S_ТA; (2) S_AО = 14,4 +3,6 + 4,5 + 25 = 47,5 м

Где: S_{1А -} путь, проходимый ТС А за время Т_1А реакции водителя, условно примем, что Т_1А=0,8 с.:

S_1А= Т_1А*V_А; (3)

V_A - скорость движения ТС А, м/с;

S_1А= 0,8 _* 18= 14,4 м.

S_{2А -} путь, проходимый за время Т_2А запаздывания срабатывания тормозного привода, условно примем, что Т_2А=0,2 с.:

S_2А = Т_2А*V_А; (4)

S_2А = 0,2_*18 = 3,6 м.

S_{3А -} путь, проходимый за время Т_3А нарастания замедления условно примем, что Т_3А=0,5 с.:

S_3А = Т_3А*V_А;

S_3А = 0,5_*0,5_*18= 4,5 м; (5)

S_{ТA -} путь, проходимый при установившемся замедлении j_УСТ.

S_ТА = V_ЮА²/ (2_* j_УСТА); (6)

S_ТА = 14,0²/ (2_* 3,9) =25 м.

здесь V_ЮА - скорость ТС А в начале торможения с установившимся замедлением (при блокировании колёс её называют юзовой), м/с:

V_ЮА=V_А - 0,5_*j_УСТА*T_3А; (7)

V_ЮА=18 - 0,5_*3,9_*0,5 =14,0 м/с

j_УСТА - установившееся замедление ТС А в рассматриваемых условиях. Оно зависит от величины замедления j_УСТ, которое может быть получено на горизонтальной дороге и величины уклона i:

j_УСТА = j_УСТ i_*g;

j_УСТА = 3,9 0_*9,81=3,9

Путь, который проходит ТС В с момента при загорании стоп-сигнала в момент нажатия на педаль (для гидравлического тормозного привода):

S_ВТП= S_3B+S_TB= (Т_2В+0,5_*Т_3B) _*V_B +V_ЮВ²/ (2_* j_УСТВ); (8)

S_ВТП= (0,2+0,5) _*8.3 +7,3²/ (2_* 2,49) =16,5 м.

здесь индексом "_В" отмечены величины, относящиеся к ТС В.

V_ЮВ=V_В - 0,5_*j_УСТВ*T_3В;

V_ЮВ=8,3 - 0,5_*3,9_*0,5 =7,3 м/с

j_УСТВ = j_УСТ i_*g;

j_УСТВ = 3,9 +0*9,81 = 3,9 м/с²

1.2 Построение графика дистанции безопасности

А) для ТС А

S₁ = (V₁² - V₂²) / (2_*j_iср),

S₁ = (18² - 13,5²) / (2_*3,9) =18,2 м.

S₂ = (V₂² - V₃²) / (2_*j_iср),

S₂ = (13,5² - 9,0²) / (2_*3,9) =12,9 м.

S₃ = (V₃² - V₄²) / (2_*j_iср),

S₃ = (9,0² - 4,5²) / (2_*3,9) =7,8м.

S₄ = (V₄² - V₅²) / (2_*j_iср),

S₄ = (4,5² - 0) / (2_*3,9) =2,6м

Рассмотрим схему обгона с ходу автопоезда В одиночным автомобилем А. В нижней части графика цифрой I обозначен участок дороги, где сплошными линиями показано начальное положение ТС перед обгоном, а штриховыми - положение, когда обгоняющий автомобиль А может начинать перестроение в свой ряд. Цифрой II показано положение ТС после завершения обгона. На графике в координатах Т и S показано перемещение участников движения и характерные точки. Наклон линий будет тем больше, чем больше скорость ТС.

Положение ТС в различные моменты времени обозначено соответствующими точками: в точке 1, например, передняя часть обгоняющего автомобиля А поравнялась с задней частью обгоняемого автопоезда В; в точке 2 задняя часть автомобиля А поравнялась с передней частью автопоезда В, однако перестроение автомобиля А может начинаться лишь в точке 3, когда обгоняющий автомобиль А уйдет на безопасное расстояние D_BA от обгоняемого автопоезда.

До начала выполнения обгона водитель обгоняющего автомобиля А стремится оценить дорожно-транспортную ситуацию перед обгоняемым ТС и, как правило, смещает свой автомобиль влево, на рисунке этот этап перестроения не отображён.

За начало обгона принимается положение, когда обгоняющий автомобиль А, следующий со скоростью V_A>V_B, приблизится к обгоняемому автопоезду В на безопасное расстояние D_АB, после чего обгоняющий автомобиль А должен перестроиться в левый рад для обгона. При расстоянии меньше, чем D_АВ, в случае экстренного торможения ТС-лидера В, обгоняющий автомобиль А, также применив экстренное торможение, уже не сможет остановиться до линии движения задней части ТС-лидера, поэтому он не должен возвращаться на свою полосу движения, чтобы не допустить попутного столкновения.

Задача определения пути обгона и расстояния видимости может быть решена графически. Для этого задаём какое-либо время Т_М =5, по известной скорости V_A определяют путь S=V_*T=16,6_*10=166 м, который проходит автомобиль А за это время и отмечают это расстояние на оси абсцисс (точка F). Через точку F¹ пересечения горизонтали и вертикали, поведенных через эти точки и начало координат проводят линию ОF', соответствующую перемещению задней части обгоняющего автомобиля А по времени. На расстоянии L_А от неё проводят параллельную ей линию перемещения передней части автомобиля А.

По оси абсцисс от начала координат откладывают сумму расстояний L_A+D_BA+L_B+D_{BA (}16,8+48,6+16,5+5=86,9), и отмечают точку К. Затем, как и в первом случае, находят путь КМ, проходимый автомобилем В за время Т_М, и проводят наклонную линию КМ¹. Пересечение её с линий ОF в точке 3 определяет момент времени Т₁, когда задняя часть автомобиля А окажется на дистанции безопасности D_BA от передней части автомобиля В и обгоняющий автомобиль А сможет перестраиваться в свой ряд. Слева от линии КМ¹ проводят параллельные ей линии, соответствующие перемещению габаритных точек тягача и прицепа.

Если при завершении обгона скорость обгоняющего автомобиля А значительно превышает скорость обгоняемого ТС, то дистанция безопасности D_ВА, вычисленная по формуле (1), будет отрицательной и её следует откладывать от передней части ТС В против хода движения. В этом случае обгоняющий автомобиль А может оказаться рядом с обгоняемым В или даже сзади него и, естественно, с этого момента он не может перестраиваться в свой ряд, поэтому момент перестроения в таких случаях должен выбираться из других соображений. Из формулы (1) следует, что отрицательной дистанция становится потому, что тормозной путь обогнавшего автомобиля А, движущегося с большей скоростью, превышает тормозной путь обгоняемого ТС В.

Обогнавшее ТС может начинать обратное перестроение в свой ряд лишь после того, как оно опередит обгоняемое ТС не менее, чем на 3-5 метров, чтобы не создать ему помеху. Некоторые авторы считают, что после обгона перестраиваться в свой ряд можно тогда, когда обгоняемое ТС покажется в зеркале заднего вида.

На перестроение затрачивается время Т_П, которое можно определить, используя формулы для манёвра "смена полосы движения" - манёвр "переставка" [13]:

Т_П = 4 Y/ (2_*g_*ц_Y), (12)

Т_П = 4 3,5/ (2_*9,81_*0,24) =3,5 с.

где Y - боковое смещение автомобиля при выполнении манёвра "смена полосы движения", в м;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

ц_Y - коэффициент сцепления, реализуемый в боковом направлении.

Принимая во внимание, что при перестроении автомобиль движется за счёт окружной силы на ведущих колёсах, для чего в продольном направлении уже реализуется часть коэффициента сцепления, равная ц_Х, в боковом направлении может быть реализована другая его часть - ц_Y, равная:

где ц - заданный коэффициент сцепления, который может быть реализован в любом направлении;

ц_{Х -} коэффициент сцепления, который реализуется в рассматриваемый момент в продольном направлении. При перестроении могут быть различные режимы движения ТС: накат, установившееся движение, разгон или торможение. Поскольку при проектировании не рассматривается конкретная дорожно-транспортная ситуация, установить степень реализации продольного коэффициента сцепления не представляется возможным. В таких случаях рекомендуется принять [13]:

ц_Y = ц² - ц_x ²

ц_Y = 0,4 ^{2 -} 0,32²=0,24

Отложив от точки Т₁ по оси ординат время перестроения Т_П, проводят горизонтальную линию, которая пересекает линию ОF¹ в точке 4, соответствующей моменту завершения обгона (в этот момент задняя часть автомобиля А, и следовательно всё ТС снова займёт правую полосу движения); в этой точке обгон считается завершенным.

От точки 4 вправо откладывают длину автомобиля L_А, дистанцию D_AC и получают точку 6, которая определяет собой крайнее возможное положение передней части встречного автомобиля С. При известных времени Т_O (Т_О=Т₁+Т_П) полного выполнения обгона и скорости V_C встречного автомобиля находят путь S_ОС,

S_ОС = Т_О*V_С, (13)

S_ОС = 12,3_*13,9=171 м.

который проходит встречный автомобиль С с начала обгона и расстояние видимости S_ВИД от водителя автомобиля А до передней части автомобиля С в момент начала обгона:

S_ВИД = D_AB + L_B + D_BA + S_B + S_AП + L_A + D_AC + S_{OC (}14)

Найденное графическим путём расстояние видимости следует проверить аналитическим расчётом, подставляя в формулу (14) все принятые и вычисленные значения.

Автомобиль А проходит расстояние:

S_A=L_A+D_AВ+L_B+D_BA+S_B (16)

Выражая время движения Т₁ через пути S_А, S_В и скорости V_A, V_B обгоняющего и обгоняемого ТС, получим:

S_A/V_A=S_B/V_{B (}17

или (L_A+D_AВ+L_B+D_BA+S_B) /V_A= S_B/V_B,

откудаS_B= (L_A+D_AВ+L_B+D_BA) _*V_B/ (V_A-V_B), (18)

тогдаТ_В = S_B/V_B, (19)

иS_A=S_B*V_A/V_B. (20)

Путь обгона автомобиля А S_0А - расстояние, которое проходит обгоняющий автомобиль с момента выхода на полосу встречного движения до момента возвращения в свой ряд - составит:

S_0А = ON = S_А+S_АП = S_A+V_A*Т_П, (21)

S_0А = ON = 148+16,6_* 3,5= 206,1м.

здесь S_АП - путь, который проходит обгоняющий автомобиль за время перестроения.

Обгон необходимо завершить на безопасном расстоянии D_AC от встречного автомобиля С. Как указывалось ранее, это расстояние должно быть не меньше 40 и 60 м, соответственно, в населённых пунктах и вне них.

Расстояние видимости S_ВИД можно определить как сумму:

S_ВИД = S_OA+L_A+D_AC+S_ОС. (22)

S_ВИД = 206,1+16,8+50+171=444 м.

Литература

1. Афанасьев Л.Л. и др. Конструктивная безопасность автомобиля. - М.: Машиностроение, 1983. - 212с.

2. Афанасьев М.Б. Водителю о дорожном движении. - М.: ДОСААФ, 1980. - 160с.

3. Безопасность конструкции автомобиля. /М.А. Андронов, Ф.Е. Межевич, Ю.М. Немцов, Е.С. Савушкин/. - М.: Машиностроение, 1985. - 160с.

4. Боровский Б.Е. Безопасность движения автомобильного транспорта. - Л.: Лениздат, 1964. - 304с.

5. Великанов Д.П. Эксплуатационные качества автомобилей. - М.: Автотрансиздат, 1962. - 399с.

6. ГОСТ Р 51709 Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию. Методы проверки.

7. Гуревич Л.В., Меламуд Р.А. Тормозное управление автомобиля. - М.: Транспорт, 1978. - 152с.

8. Дорожные условия и режимы движения автомобилей /Под ред. В.Ф. Бабкова. - М.: Транспорт, 1967. - 224с.

9. Дьяков А.Б. Безопасность движения автомобилей ночью. - М.: Транспорт, 1984. - 200с.

10. Закин Я.Х. Маневренность автомобиля и автопоезда. - М.: Транспорт, 1986. - 136с.

11. Иванов В.Н., Лялин В.А. Пассивная безопасность автомобиля. - М.: Транспорт, 1979. - 304с.

12. Иванов В.Н., Трунов С.Н. Безопасность движения на автомобильном транспорте // Экспресс информация. Автомобильный транспорт. Серия 2 /ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР. - М.: 1979. Вып.6.

13. Иларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. _М.: Транспорт, 1989. - 255с.

14. Коноплянко В.И. Информативность транспортных средств. - М.: Машиностроение, 1984. - 96с.

Размещено на Allbest.ru