- •Экспертиза дорожно-транспортных происшествий
- •Глава 1 организация экспертизы 4
- •Глава 1 организация экспертизы § 1. Цель и задачи экспертизы
- •§ 2. Судебная автотехническая экспертиза в ссср
- •§ 3. Компетенция, права и обязанности судебного эксперта
- •§ 4. Компетенция, права и обязанности служебного эксперта
- •Глава 2 производство экспертизы § 5. Исходные материалы для экспертизы
- •§ 6. Участие специалиста-автотехника в следственных действиях
- •§ 7. Этапы экспертизы
- •§ 8. Заключение эксперта-автотехника
- •Глава 3 расчеты движения автомобиля § 9. Равномерное движение
- •§ 10. Торможение двигателем и движение накатом
- •§ 11. Торможение при постоянном коэффициенте сцепления
- •§ 12. Торможение при переменном коэффициенте сцепления
- •§ 13. Торможение без блокировки колес
- •§ 14. Статистическая оценка тормозной динамичности автомобиля
- •Глава 4 расчет движения пешехода при наезде автомобиля § 15. Параметры движения пешехода
- •§ 16. Безопасные скорости автомобиля и пешехода
- •Глава 5 методика анализа наезда автомобиля на пешехода, велосипедиста или мотоциклиста § 17. Классификация наездов на пешехода
- •§ 18. Общая методика экспертного исследования
- •§ 19. Наезд на пешехода при неограниченной видимости и обзорности
- •§ 20. Наезд на пешехода при обзорности, ограниченной неподвижным препятствием
- •§ 21. Наезд на пешехода при обзорности, ограниченной движущимся препятствием
- •§ 22. Наезд на пешехода при ограниченной видимости
- •§ 23. Наезд на пешехода, движущегося под произвольным углом
- •§ 24. Влияние выбираемых параметров на выводы эксперта
- •§ 25. Наезд на велосипедиста и мотоциклиста
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 методика анализа маневра автомобиля § 26. Критические скорости автомобиля
- •§ 27.Виды маневров
- •§ 28. Расчет маневра при анализе дтп
- •Глава 7 методика анализа наезда на неподвижное препятствие и столкновения автомобилей § 29. Основные положения теории удара
- •§ 30. Наезд на неподвижное препятствие
- •§ 31. Столкновение автомобилей
- •Глава 8 автоматизация и механизация труда эксперта-автотехника § 32. Технические средства автоматизации и механизации автотехнической экспертизы
- •§ 33. Производство экспертизы с использованием эцвм
- •§ 34. Производство экспертизы с использованием авм
- •§ 35. Производство экспертизы с использованием механических моделей
- •§ 36. Графические методы исследования дтп
- •Глава 9 экспертное исследование транспортных средств § 37. Диагностирование технического состояния
- •§ 38.Экспертиза технического состояния
§ 14. Статистическая оценка тормозной динамичности автомобиля
Торможение автомобиля представляет собой сложный процесс. Он протекает под воздействием большого числа факторов, различных по характеру, интенсивности и продолжительности действия. Многие факторы связаны между собой сложными функциональными зависимостями, не всегда поддающимися учету. При экспериментальном определении отдельных параметров всегда получают не одно конкретное значение, а некоторое их множество, характеризуемое определенным законом распределения. При торможении автомобиля каждый из элементов этого множества может случайным образом вступить в сочетание с любым элементом другого множества, поэтому и значения характеристик торможения (например, замедления и тормозного пути) являются случайными. Так, многократное торможение автомобиля на том же участке дороги никогда не дает в точности совпадающих результатов, несмотря на постоянство условий испытаний. Расхождения между значениями тормозного пути при отдельных замерах могут достигать 15—20%.
Для полной оценки случайных значений необходимо располагать большим количеством реализаций случайного процесса. Однако при анализе ДТП эксперт имеет сведения лишь об одной реализации (длине следов юза) и должен по ней определить начальную скорость автомобиля. Если считать это значение абсолютно достоверным, а применяемые формулы точными, то и единственное значение скорости, полученное расчетом, следует признать достоверным, хотя оно является лишь одним из множества возможных значений. Для полной оценки результата необходимо знать не только дискретное значение параметра, но и закон распределения случайных показателей, а также границы интервала, в которых это значение может находиться. Тогда, используя методы теории случайных процессов, можно определить точность проведенного расчета и степень надежности полученного решения. Статистические методы исследования широко применяются в промышленности, связи и других отраслях народного хозяйства.
Подробный анализ торможения автомобиля как случайного процесса проведен исследователями И. К. Пчелиным и Е. И. Калининым. В качестве примера рассмотрим использование вероятностных методов для определения тормозного пути и начальной скорости автомобиля. Для простоты, пренебрегая кратким переходным процессом (увеличением замедления за время t 3 ), ограничимся рассмотрением лишь одного случайного показателя — коэффициента сцепления. Согласно многочисленным исследованиям коэффициент сцепления случайным образом меняется по направлению движения автомобиля Значения х , замеренные через 15—20 см тормозного пути, могут иметь разброс 30—50%, и коэффициент продольного сцепления можно считать случайной функцией перемещения автомобиля, подчиняющейся нормальному (Гауссовскому) закону распределения
Случайная функция оценивается по среднему значению (математическому ожиданию т), среднему квадратическому отклонению , корреляционной функции или спектральной плотности.
Пусть эти характеристики известны нам из опыта. Тогда применение теории случайных процессов к исследуемому вопросу дает следующую формулу для определения границ интервала, в котором может находиться начальная скорость автомобиля, если известно значение тормозного пути S ю :
(3.42)
Среднее квадратическое отклонение
(3.43)
где D, — дисперсия случайной функции сцепления; и — коэффициенты корреляционной связи, определяемые из опыта. Формула (3.43) получена в предположении, что корреляционная
функция коэффициента сцепления аппроксимирована выражением:
Таким образом, если известны длина тормозного следа S ю , оставленного на покрытии, и статистические характеристики коэффициента сцепления для данного участка дороги, то по выражению (3.42) можно оценить, как велики могут быть отклонения скорости от среднего значения. Интервал ±3. соответствующий при нормальном законе распределения вероятности 0, 997, часто используют в практике.
Определим, например, какое значение могла иметь скорость автомобиля, если длина следа юза S ю =34, 0 м. Среднее значение коэффициента сцепления =0, 6, а покрытие дороги характеризуется параметрами:D 1 =0,006; =0,4 1/м;=0, 3 1/м.
Среднее квадратическое отклонение по формуле (3.43) Значение начальной скорости находится в пределах [см. формулу (3.42)]: 18, 8 м/с21, 2 м/с. При вычислении по среднему значению коэффициента сцепления
(0, 6) =20 м/с.
Таким образом, фактическая скорость автомобиля может отличаться от скорости, вычисленной по применяемым в настоящее время формулам, на ±6%. При других характеристиках покрытия разброс значений может быть намного больше.
Соотношение (3.42) можно также использовать для решения обратной задачи: по известной скорости найти границы интервала, в которых находятся возможные значения тормозного пути. Для этого нужно решить формулу (3.42) относительно Sю . Проще всего это можно сделать, применяя метод последовательных приближений. В качестве первого приближения можно принять
(3.44)
Процесс быстро сходится и обычно достаточно одного шага. Тогда искомое значение тормозного пути находится в пределах
(3.45)
Так, например, если начальная скорость автомобиля равна 20 м/с, а участок дороги имеет характеристики сцепления, приведенные выше, то согласно формуле (3.44) S ю1 =400/(2*9, 81* 0, 6) =34, 0 м. При вычисленном ранее значении среднего квадратического отклонения =0, 024 границы интервала, в которых может находиться истинное значение тормозного пути, будут: 30, 4 м38, 6 м. Таким образом, отклонения от значения Sю , вычисленного по среднему значению , равны ±12%.
Внедрению статистических методов исследования ДТП препятствует, с одной стороны, их сложность, с другой — отсутствие экспериментальных данных о характеристиках случайных функций, влияющих на процесс торможения (D;а;и др.).
Длина остановочного пути автомобиля зависит не только от коэффициента сцепления, но и от многих других параметров. Так, входящие в формулу (3.16) значения времени t1,t 2 , t 3 также являются случайными функциями многих аргументов. С учетом общих тенденций развития науки внедрение статистических методов в будущем представляется неизбежным, хотя предстоит еще большая работа по накоплению экспериментального материала и выявлению основных закономерностей.
Контрольные вопросы
1.Что понимают под расчетом движения автомобиля?
2.Как определить параметры движения автомобиля накатом?
3.Каким образом рассчитать путь, время и скорость движения автомобиля при торможении двигателем?
4.От каких факторов зависит коэффициент сцепления шин с дорогой? Назовите примерные его значения для разных покрытий.
5.Нарисуйте и объясните тормозную диаграмму.
6.Какая разница между тормозным и остановочным путями автомобиля?
7.От каких факторов зависит время реакции водителя, в каких пределах оно изменяется?
8.Что называют временем запаздывания тормозного привода и временем нарастания замедления?
9.Как определить замедление автомобиля при торможении его на двух участках с разными коэффициентами сцепления?
10.В чем особенность расчета движения автомобиля при торможении его без блокировки колес?
11.Опишите методику статистической оценки параметров торможения.