РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ДОРОЖНОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ПО УСЛОВИЯМ
ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
2.1 Системный подход как основа дорожного районирования по условиям эксплуатации автомобильных дорог
Автомобильная дорога и территориальный природный комплекс формируют сложную систему как совокупность элементов, находящихся в отношении и связях между собой и образующих определенную целостность, единство [34,38,86].
Целевой функцией этой системы является обеспечение удобного, безопасного, непрерывного и экономичного движения транспортных средств с заданными скоростями и нагрузками. Для оценки качества автомобильных дорог применяют систему показателей технического уровня, эксплуатационного состояния, инженерного оборудования, экологического состояния, эргономического качества и др. [16, 28]. Проф. А.П. Васильевым предложена обобщенная характеристика состояния дороги - транспортно-эксплуатационное состояние автомобильной дороги (ТЭС АД), которое объединяет технический уровень, эксплуатационное состояние и инженерное оборудование автомобильной дороги. Эффективность реализации целевой функции автомобильной дороги определяется в первую очередь ее транспортно-эксплуатационным состоянием. Следовательно, используя метод дорожного районирования можно повысить эффективность функционирования всей дорожно-транспортной системы "водитель - автомобиль - дорога - окружающая среда" [22, 27, 29].
Для исследования сложных систем применим метод системного анализа. Под системным анализом понимают совокупность приемов для изучения сложных объектов систем, представляющих собой сложную совокупность взаимодействующих между собой элементов. Взаимодействия элементов системы характеризуются прямыми и обратными связями. Сущность системного анализа состоит в том, чтобы выявить эти связи и установить их влияние на поведение всей системы в целом. Системный анализ используется для решения при проектировании, конструировании и эксплуатации, при создании и управлении социальными, экономическими и техническими системами. Теоретическую и методологическую основу системного анализа составляет системный подход и общая теория систем [27, 34, 38, 86].
Первым этапом системного анализа является построение структурной схемы системы (рис.2.1) и анализ основных подсистем системы.
Рис.2.1. Структурная схема влияния территориальных природных комплексов (ТПК) на элементы системы "водитель - автомобиль -
дорога - среда"
Выделим в системе управляющий (II) и управляемый (I) комплексы. Управляющий комплекс содержит следующие взаимодействующие элементы: ГАИ - государственная автомобильная инспекция, которая обеспечивает безопасность и организацию дорожного движения; ДЭС - дорожно-эксплуатационная служба, обеспечивающая выполнение работ по содержанию и ремонтам дорог; ТС - транспортная служба, обеспечивающая техническую эксплуатацию автомобилей и организацию перевозок на основе логистики.
Управляемый комплекс представлен следующими элементами: В - водитель, А - автомобиль, Д - дорога, С - внешняя среда. Иногда вместо автомобиля в дорожно-транспортной системе рассматривают транспортный поток как совокупность всех транспортных средств и пешеходов. Внешняя среда представляет собой территориальный природный комплекс (ТПК). Выходными параметрами системы являются: V - скорость движения автомобилей; С - себестоимость перевозок; ДТП - дорожно-транспортные происшествия.
Действия управляющего комплекса II распространяются на все элементы управляемого комплекса I, а также технико-экономические показатели III, которые в свою очередь взаимодействуют между собой.
Рассмотрим основные подсистемы системы "водитель - автомобиль - дорога - окружающая среда" и влияние на эти подсистемы территориальных природных факторов.
ТПК оказывает влияние на информационно-эргономическую подсистему [В-А]. В этой подсистеме ведущая роль принадлежит водителю. Детальные исследования информационно-эргономической подсистемы выполнены профессором Э.В. Гавриловым и его учениками [27, 28].
В современных автомобилях водитель защищен от прямого влияния неудовлетворительных погодных факторов: низкой температуры воздуха, ветра, вьюг, гололедицы, тумана и др. Наибольшее влияние метеорологические факторы оказывают на водителя через восприятие им окружающей среды и дороги [1, 2, 54, 55, 64, 87]. Дорога и среда в информационно-эргономической подсистеме представляют собой информационное поле, которое формирует у водителя эмоциональное напряжение. Водитель, анализируя информацию, избирает такой режим движения, которое обеспечивает оптимальное эмоциональное напряжение, безопасную и экономическую работу автомобиля. Основным параметром регулирования скорости движения является скорость автомобиля.
Для качественной оценки перепадов скоростей движения предложено использовать данные об эмоциональной напряженности водителей при проезде участков с существенными изменениями скоростей [89].Однако погодно-климатические факторы имеют существенное влияние на психофизиологическое состояние водителя [51]. В неудовлетворительных погодных условиях повышается усталость и время реакции, снижается скорость переработки информации [46, 62].
Известно, что на оценку расстояния к объектам среды и их размеров влияют цвета фона и объектов. Размеры темных автомобилей на светлом фоне кажутся меньшими, а светлых на темном - большими. Это объясняется особенностями органов зрения человека. По статистическим данным 61% аварий днем происходит при участии автомобилей темного цвета, и только 6% - с автомобилями светлого цвета. Зимой, при стойком снеговом покрове, который создает светлый фон, вероятность неточного восприятия водителями размеров автомобилей возрастает. Неочищенные от снега дороги не имеют ярко выраженных кромок покрытия и бровок земляного полотна, что может привести к ошибкам в зрительном ориентировании водителя и выезда а