Delist.ru

Разработка методов и средств для автоматической регистрации параметров дорожно-транспортного происшествия (17.04.2009)

Автор: Калугин Алексей Валерьевич

Научная новизна. Обоснована и определена структура и конкретные технические решения системы автоматической регистрации параметров движения и управления ТС. Разработана методика применения УРПД для оценки действий водителя, состояния ТС и дорожной обстановки. Предложена оптимальная схема количественной и качественной оценки параметров движения ТС в момент ДТП, позволяющая на основе действующих правовых норм восстановить объективную картину ДТП.

Практическая ценность исследования заключается в разработке эффективной технологии получения и обработки информации, позволяющей повысить объективность расследования ДТП.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований обеспечивают решение научных и прикладных задач, связанных с выбором оптимальной структуры УРПД, позволяющей на основе необходимых и достаточных параметров состояния ТС осуществлять реконструкцию траектории движения ТС при ДТП, надзор за действиями водителя ТС, оценку состояния ТС и дорожной обстановки.

Полученные результаты могут быть использованы в лекционных курсах и учебно-методических материалах учебных заведений при изучении проблемы расследования ДТП.

Реализация результатов работы.

Разработаны опытные образцы УРПД. Проведены полигонные и эксплуатационные испытания, показавшие достаточную эффективность работы УРПД при эксплуатации в служебном и аварийном режимах.

Разработаны Правила по стандартизации ПР 78.01.0003-2004 «Устройства регистрации параметров движения спецтранспорта. Специальные технические требования». Данные Правила по стандартизации устанавливают специальные технические требования к устройствам регистрации параметров движения для специальных транспортных средств МВД России. Апробация УРПД проведена на автомобилях батальона особого назначения Департамента обеспечения безопасности дорожного движения МВД России. Соответствующим нормативным документом регламентировано применение УРПД в органах внутренних дел.

Диссертационное исследование вошло составной частью в комплекс НИР и ОКР, проведенных Научно-исследовательским институтом специальной техники МВД России в 2001 – 2008 гг.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на VII Международной конференции «Средства обеспечения безопасности государства» (г. Москва, 2003г.), 62-й Научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ГТУ) (Москва, 2004г.), XI Международной конференции «Технологии безопасности: системы, решения, рынки» (г. Москва, 2006 г.), VIII международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах» (г. Санкт-Петербург, 2008г.), на заседаниях кафедры «Организация и безопасность движения» МАДИ (ГТУ) 2007-2008 гг., секции Ученого совета Государственного учреждения «Научно-производственное объединение «Специальная техника и связь» МВД России (г. Москва, 2007 г.).

Основные положения диссертации отражены в 9 печатных публикациях, 5 научно-технических отчетах по НИОКР.

На защиту выносятся: методы и средства автоматической регистрации параметров движения и управления ТС для объективной автотехнической экспертизы ДТП; технические требования к УРПД; алгоритм использования УРПД при расследовании ДТП в действующем нормативно-правовом поле.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов по каждой главе, общих выводов, списка литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 189 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 42 рисунка. Список используемой литературы содержит 119 наименований работ российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы диссертационного исследования, его научная новизна, определены цель и задачи.

Первая глава посвящена анализу существующего состояния аварийности.

В нашей стране проблемы обеспечения безопасности дорожного движения, в том числе определение параметров ДТП, нашли отражение в работах М.Б. Афанасьева, В.Ф. Бабкова, В.П. Залуги, В.А. Илларионова, Г.И. Клинковштейна, В.И. Коноплянко, Ю.А. Кременца, Е.М. Лобанова, М.В. Немчинова, А.И. Рябчинского, В.В. Сильянова и др. Анализ работ, выполненных отечественными учеными, позволил сформулировать основные направления исследования, направленного на получение объективных параметрических данных о ДТП.

Проведен анализ особенностей процесса сбора данных при расследовании ДТП. Выявлены объективные и субъективные недостатки в расследовании ДТП. Показано, что одним из решений данной проблемы может быть применение устройств автоматической регистрации параметров ДТП. Одним из важнейших параметров ДТП является характеристика движения ТС от начального момента ДТП до момента конечного положения ТС.

Рассмотрены существующие в настоящее время устройства регистрации параметров движения автомобиля. Изучена возможность использования их при расследовании ДТП и влияние на безопасность дорожного движения. Проанализированы результаты экспериментов по использованию устройств регистрации параметров движения в зарубежных странах, которые подтверждают перспективность применения данных устройств на автомобильном транспорте.

Во второй главе представлены результаты использования расчетных методов определения параметров, необходимых для проведения объективной экспертизы ДТП.

Рассмотрен процесс управляемого движения автомобиля. На рис.1 показана расчетная схема при движении в плоскости дороги. Опишем движение автомобиля координатами: Хс, Ус и (.

Рис.1. Расчетная схема управляемого движения автомобиля

Рассматривается тип 2-х осевых транспортных средств с приводом на задние колеса, где заданное курсовое движение обеспечивается поворотами передних управляющих колес (( - средний угол поворота) по закону, задаваемому управляющим звеном (автоматическое устройство или человек-оператор) в зависимости от величины и скорости отклонения "опорной" точки E ((уE) от заданной траектории этой точки, сводя отклонение к нулю.

На схеме и далее в уравнениях обозначено: P1 - сила сопротивления движению передней оси; P2 - тяговая сила; Q1 и Q2 - поперечные реакции дороги, приложенные к передней и задней осям; Pw - сила сопротивления воздушной среды; ( - курсовой угол; WCx и WCy - проекции ускорения центра масс автомобиля на подвижные оси Cxy, с ним связанные.

Дифференциальные уравнения движения автомобиля (объекта управления) в проекциях на эти подвижные оси имеет вид:

где: m - масса системы; a и b - расстояние от передней и задней осей до центра тяжести ТС.

Обозначая скорость центра масс автомобиля Vc , получаем проекции его ускорения на подвижные оси в следующем виде:

Поперечные реакции Q1, Q2 направлены перпендикулярно к плоскостям колес и их проекции на оси (1 и (2 выражаются в виде:

- ki (i при ( ki (i ( ( (iNi = Fi

Qi( =

-Fi sign (i при ( ki (i ( ( Fi , i = 1, 2, (3)

где: ki - коэффициенты поперечных сил, выбираемые по экспериментальным данным в зависимости от типа шин и характеристик покрытия дороги; (i - углы между плоскостями дисков колес и векторами скоростей их центров; (i - коэффициенты трения между шинами и поверхностью дороги; Ni - нормальные реакции, приложенные к осям автомобиля.

, дифференциальные уравнения движения объекта управления получаются в виде:

В этих уравнениях Q1( и Q2( определяются условными выражениями (3), а управляющий угол ( вырабатывается управляющим звеном, входами в которое являются рассогласование yb и скорость его изменения. Дифференциальное уравнение управляющего звена в простейшем случае имеет вид:

где: kb - собственная частота управляющего звена; nb - коэффициент демпфирования; kk , kv - коэффициенты усиления.

Управляющее звено имеет зону нечувствительности 2(yb при восприятии входных сигналов, поэтому входной сигнал и скорость его изменения определяются условными соотношениями:

0 при ( (yE ( ( (yb

yb =

(yE при ( (yE ( ( (yb (6)

Таким образом, получена замкнутая система дифференциальных уравнений, описывающая управляемое движение транспортного средства. Абсолютные координаты опорной точки Е имеют вид:

ХЕ = ХС + LE cos(, YE = YC + LE sin(

загрузка...