Анализ влияния состояния водителя на безопасность движения

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Костанайский социально технический университет имени академика З. Алдамжар

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

На тему: "Анализ влияния состояния водителя на безопасность движения"

по специальности 050713 "Транспорт, транспортная техника и технологии"

Выполнил Бекмухамбетов Е.У.

Научный руководитель

ст. преподаватель Сагимбаев Р.И.

Костанай 2010

Содержание

Введение

1. Роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения и надежности работы водителя

1.1 Роль человеческого фактора в обеспечении безопасности движения

1.2 Роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения

1.3 Дорожные условия как фактор, определяющий надежность работы водителя

1.4 Методы изучения процесса восприятия водителем дорожных условий

2. Психофизиология труда водителя, его надежность и рабочее место

2.1 Водитель как оператор системы "Водитель-автомобиль-дорога-среда" (ВАДС)

2.2 Понятие о надежности водителя

2.3 Понятие о психофизиологии труда водителей

2.4 Требования к рабочему месту водителя

3. Психологическая надежность водителя

3.1 Ощущение и восприятие

3.2 Сенсомоторные реакции

3.3 Внимание

3.4 Мышление и память

3.5 Эмоции и воля

4. Психологические особенности управления автомобилем в сложных условиях

4.1 Управление автомобилем и скорость движения

4.2 Управление автомобилем в темное время суток

5. Работоспособность водителей и их надежность

5.1 Утомление водителей и их надежность

5.2 Алкоголь и надежность водителей

5.3 Здоровье водителей

5.4 Курение и надежность водителей

6. Аварии на транспорте

7. Оценка эффективности мероприятий, направленных на предупреждение ДТП по вине нетрезвых водителей

8. Охрана окружающей среды при проектировании автомобильных дорог

Заключение

Список литературы

Введение

Велика роль человеческого фактора в обеспечении интенсификации автомобильных перевозок в условиях безопасности. Это может быть достигнуто при хорошей организации дорожного движения и резком снижении дорожно-транспортных происшествий (ДТП). В настоящее же время в странах с высоким уровнем автомобилизации ДТП все еще приводят к большим человеческим жертвам и материальным потерям. В СНГ ежегодно в результате ДТП погибает 45 тыс. чел. и около 2 млн. чел. получают травмы. Ежегодно потери рабочего времени составляют по этой причине 350…400 млн. чел. - дней, что соответствует сокращению валового общественного продукта на 1,5…1,7 триллионов тенге [1].

Большинство ДТП возникает из-за ошибок водителя: в СНГ - 75 % всех ДТП, Германии - 82 %, США - 80…90 %, Бразилии - 75 %, Польше - 96 %, Италии - 52 %, Испании - 47,2 %. Венгрии - 86,8 % [2]. Происходит это потому, что, как бы ни были надежны транспортные средства, совершенны автомобильные дороги, правила движения и его организация, исход аварийной ситуации в подавляющем большинстве случаев зависит от действий водителя.

Цель данной дипломной работы: разработать методы, позволяющие оценивать с учетом создаваемых дорожных условий надежность и удобство работы водителей и при необходимости внести коррективы в проектные решения; совершенствовать нормы и методы проектирования дорог, применение которых исключает создание зрительно неясных дорог, неудобных или опасных для движения участков

Продолжающийся же быстрый рост автомобильного парка приводит к увеличению интенсивности транспортных потоков, что предъявляет к водителям все возрастающие требования. Поэтому повышение надежности водителей становится неотложной задачей, без разрешения которой невозможно добиться существенного снижения ДТП и повышения безопасности движения.

Дорога - это место работы тысяч людей, и условия работы на ней должны быть не только безопасны, но и удобны. Решению это задачи помогут сведения, получаемые в процессе исследования закономерностей восприятия водителем дорожной остановки, поэтому данная дипломная работа посвящена актуальной теме анализа влияния состояния водителя на безопасность движения и выполнена на базе материалов статистики ДТП и учета движения на дорогах Республики Казахстан УДП ДВД Костанайской области

Определены и системно сгруппированы факторы, определяющие надежность работы водителя. При проектировании дорог, конструировании автомобилей, организации дорожного движения необходимо учитывать возможности водителя и создавать оптимальные условия для его работы. На обеспечение теоретических и практических предпосылок в этом направлении и выполнена настоящая дипломная работа.

водитель безопасность психологическая надежность

1. Роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения и надежности работы водителя

1.1 Роль человеческого фактора в обеспечении безопасности движения

Проблема обеспечения безопасности движения стала особенно острой из-за роста интенсивности движения на дорогах и увеличения в транспортном потоке доли легковых автомобилей, значительно усложняющих процесс движения смешанного транспортного потока на дорогах [4].

Изменение скорости и траектории движения - последняя фаза в сложном процессе восприятия водителем окружающей обстановки. Очень часто реакция водителя на какой-либо элемент дорожной обстановки направлена не на снижение скорости движения, а на усиление эмоциональной напряженности, влияние которой сказывается не в момент появления ее первых признаков, а по мере распространения возбуждения в коре головного мозга. Поэтому водители часто допускают ошибки не в момент возникновения аварийной ситуации, а через некоторое время, после, казалось бы, благополучного выхода из нее. Этим, в частности, объясняется концентрация дорожно-транспортных происшествий (ДТП) не на самом опасном участке дороги, а на некотором удалении от него.

Изучение человеческого фактора в дорожном движении и выявление его роли в обеспечении безопасности движения состоит из трех крупных этапов [4, 5, 6, 7, 8, 9].

На первом этапе в связи с постоянно увеличивающейся скоростью и интенсивностью движения в проектировании дорог возникла необходимость учета возможностей человека в обнаружении опасности и принятии ответных мер. В связи с этим появилось понятие "необходимое расстояние видимости", включающее в себя не только тормозной путь автомобиля, но и путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя.

С принятием в качестве одного из расчетных параметров времени реакции водителя появилась возможность при проектировании дорог обеспечивать безопасность движения инженерными методами: устранение возможности неожиданного появления во время движения по дороге опасности (каких-либо препятствий или разрушений проезжей части) и предоставление водителю времени на оценку ситуации, принятие и реализацию решения. При этом, естественно, из-за отсутствия специальных дорожных исследований возможная величина времени реакции водителя была заимствована из психофизиологических исследований, и для случая неожиданного сигнала была принята 1 с.

Этот показатель оставался долгое время единственным, численно представляющим человека во всей теории проектирования дорог, а параметры трассы дороги рассчитывались исходя из систем уравнений, основанных на геометрии и механике, обеспечивающих устойчивость автомобиля при движении с расчетной скоростью. Возможность выбора параметров расчетных формул с позиций удобства движения появилась после введения коэффициента поперечной силы, позволившего количественно выразить ощущение человеком нагрузок при движении автомобиля по закруглению.

Расчетная формула для определения минимального радиуса кривой в плане с учетом заданной степени комфортабельности движения, предложенная А.В. Макаровым в 1939 г. используется и в настоящее время [8, 9].

Для второго этапа, начавшегося в послевоенные годы, характерно более глубокое изучение степени воздействия дорожных условий на аварийность и удобство движения. Это было вызвано тем, что, несмотря на соблюдение при проектировании дорог требований технических условий в части назначения минимальных параметров трассы и поперечного профиля, на вновь построенных дорогах в процессе эксплуатации выявлялось много участков с повышенной аварийностью и неравномерной скоростью движения. Это свидетельствовало о недостаточном отражении в принятых нормах и методах проектирования дорог особенностей восприятия водителем дорожной обстановки.

В развернутых исследованиях сам водитель выступал еще в неявной форме: в качестве критерия степени влияния дорожных условий на безопасность движения использовались изменения скорости или траектории движения и данные статистики дорожно-транспортных происшествий.

К работам этого периода относятся исследования характеристик комфортабельного движения, времени реакции водителя, ширины проезжей части, расстояний видимости, изучение статистики и причин дорожно-транспортных происшествий и разработка методов проектирования дорог, позволяющих получать оптимальную пространственную плавность и ясность дороги.

Принцип подхода к обоснованию элементов трассы и их взаимному сочетанию на основании анализа работ по изучению психофизиологии водителя и причин дорожно-транспортных происшествий сформулирован В.Ф. Бабковым и заключается в требовании сохранения в процессе проезда по дороге оптимальной психической напряженности водителей путем устранения мест, вызывающих резкое ее повышение, и искусственной активации внимания водителей на участках, где возможны ее спады. В выполнении этих требований имеются трудности, вызванные главным образом отсутствием строгих математических обоснований целого ряда положений ландшафтного проектирования и количественных показателей, позволяющих объективно оценивать трассу дороги в процессе ее проектирования.

Третий период характеризуется непосредственным изучением восприятия водителем дорожной обстановки. Необходимость в работах такого рода существует практически с момента появления массового автомобиля.

Контроль за движением, оценка дорожно-транспортной ситуации полностью лежат на человеке. Но вся сенсорная система, все психические функции формировались под воздействием скоростей поступления к нему информации и необходимой быстроты ответной реакции, которые характерны для естественного перемещения с помощью собственных конечностей. Сенсорные и моторные возможности человека превышают практически необходимые, создавая определенный запас в скорости приема информации и быстроте реагирования, позволяющий ему сопротивляться среде в экстремальных условиях. Однако эти возможности не безграничны и исчерпываются, как правило, уже при средних скоростях движения 60…70 км/ч [10, 11, 12, 13].

Водителю во время движения необходимо помогать в оценке дорожных условий, подсказывать оптимальную тактику управления автомобилем. Наиболее надежным средством при этом является сама дорога [14].

До тех пор пока напряженность работы водителя, вызываемая скоростью и плотностью движения транспортного потока, не стала превышать оптимальные пределы, для обеспечения безопасности движения достаточно было при выборе технических решений учитывать только общие принципы психологии восприятия человеком внешнего мира, из числа которых главными с инженерной точки зрения являются своевременное представление информации за счет обеспечения необходимого расстояния видимости и учет запаздывания ответного действия водителя [15, 16, 17, 18].

Круг изучаемых вопросов расширился, когда в дорожных исследованиях стали использовать электрокардиограмму (ЭКГ) как количественный показатель эмоционального состояния водителя. Большая часть работ была направлена на выявление связи между изменениями в ЭКГ и сложностью дорожной обстановки и была ориентирована на нормирование и организацию рабочего дня водителя.

Первые попытки решения вопросов, связанных с организацией движения (определение оптимальных мест расположения дорожных знаков, выявление факторов, влияющих на точность оценки водителем скорости движения), утомлением водителей и распределением внимания между объектами дорожной обстановки, были предприняты с появлением портативной аппаратуры для регистрации движения глаз человека в полевых условиях.

Необходимость проведения комплексных исследований восприятия водителем дорожных условий, оценки его эмоциональной напряженности и функционального состояния центральной нервной системы вызвала появление ходовых лабораторий, позволяющих в процессе движения фиксировать режим движения автомобиля и целый ряд психофизиологических показателей: электроэнцефалограмму, электроокулограмму, кожно-гальваническую реакцию, миограмму.

Ходовые лаборатории позволили проводить не только сравнительную оценку сложности отдельных маршрутов движения, но и изучать такие важные вопросы, как динамика изменения работоспособности водителя в течение рабочего дня [4], влияние степени утомления на надежность работы водителя [19], влияние дорожных условий на величину порога восприятия элементов дорожной обстановки [20].

Проблема человеческого фактора в обеспечении безопасности дорожного движения заключается в необходимости выяснения механизмов и количественных характеристик восприятия и переработки водителем информации о дорожной обстановке, установлении влияния на продуктивность и надежность деятельности водителя дорожных условий и разработке показателей и методов, позволяющих учитывать психофизиологические возможности водителя при проектировании дорог и организации движения.

1.2 Роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения

Официальная статистика считает причинами большинства ДТП ошибки водителей или несоблюдение ими правил движения. Инженерный анализ причин аварийности на дорогах показывает решающую роль дорожных условий в обеспечении безопасности движения, и чем выше интенсивность и скорость движения, тем эта роль значительнее.

Если в 1931 г. на долю дорожных условий, на автогужевых дорогах было отнесено около 34 % происшествий, то в 60-х годах при анализе 13 тысяч ДТП на современной сети дорог европейской части СНГ О.А. Дивочкин установил, что в качестве одной из причин дорожные условия могут быть названы в 70% случаев аварий.

В процессе обследования дорог Эстонии, Литвы и России Лобановым Е.М. были собраны и проанализированы данные более чем по 1500 ДТП с осмотром мест аварий. Этот анализ показал, что в целом после исключения происшествий, совершенных в нетрезвом состоянии (32 %), на долю дорожных условий, выступающих в роли главной или сопутствующей причины, приходится от 60 до 75 % (таблица 1).

Таблица 1

Распределение по видам причин ДТП на дорогах Эстонии, Литвы и России

Главная причина происшествия	Официальное заключение органов дознания, %	Результаты анализа дорожных условий, %
Ошибки водителей (нарушение правил дорожного движения, несоблюдение указаний дорожных знаков)	83,3	34,8
Неблагоприятные дорожные условия (недостаточная видимость дороги, неудовлетворительная ровность, повышенная скользкость покрытия, ошибки в трассировании дорог)	4,7	32,3
Условия погоды	-	7,3*
Пешеходы	-	14,4
Неисправность автомобиля	3,1	3,1
Прочие	8,9	8,1
* На дорогах Эстонии в связи с частым появлением туманов на долю происшествий, зависящих от погодных условий, приходится до 12 %.

Исследования показывают, что при анализе данных учета происшествий, только одну треть от всего количества происшествий на дорогах можно отнести за счет водителей, но даже и эта цифра представляется завышенной. В большинстве случаев выясняется, что водителю можно поставить в вину либо слишком позднее обнаружение опасности, либо излишний риск при выборе скорости движения.

Наиболее часто в качестве основной или сопутствующей причины ДТП в официальной статистике называется превышение скорости движения (37…40 %). В таких случаях виновником происшествия всегда считается водитель.

Если предположить, что уровень местных ограничений скорости соответствует дорожным условиям, то отношение его к величине скорости на подходах, названное В.Ф. Бабковым коэффициентом безопасности, характеризует степень обеспеченности безопасности движения самой дороги.

Чем ниже ограничение скорости и меньше величина коэффициента безопасности, тем большая доля вины в ДТП приходится на дорожные условия. Что же касается причины несоблюдения ограничений, то ею не всегда бывает недисциплинированность водителя. Анализ показывает, что до 27 % случаев нарушения вызваны объективными (с позиции определения виновности водителя) причинами: плохой видимостью дорожных знаков, ошибками в определении собственной скорости движения. Чаще всего нарушаются ограничения, логически не связанные с дорожными условиями.

В этом отношении очень важным является изучение особенностей восприятия водителем скорости движения. Результаты этого исследования позволяют средствами организации движения сократить аварийность, связанную с превышением безопасных скоростей движения. Однако более надежными решениями будет установление главных причин, вызывающих необходимость ограничения скоростей - несовершенство дорожных условий.

Выезд на полосу встречного движения как основная причина происшествий официальной статистикой называется в 18,3 % случаев, в число которых входит и сон за рулем (около 1 %).

Анализ 175 столкновений на двухполосных дорогах, проведенный Е.М. Лобановым [4], показал, что большая часть из них (64 %) произошла после 6…7 ч работы, т.е. в период рабочего дня, когда начинает сказываться утомление водителя. Такие происшествия зафиксированы чаще всего на участках с ограниченной видимостью (72 %) или на длинных монотонных прямых (14,5 %). Этот анализ показал, что дорожные условия как сопутствующая или основная причина происшествий, могут быть названы в 85 %, а вина водителя - в 60 % случаев, причем в качестве основной виновности водителя можно указать снижение бдительности, вызванное утомлением.

В большинстве ДТП в качестве основных причин указаны несоблюдения очередности проезда и дистанций, нарушение правил обгона (21,8 %). Эти на первый взгляд разные причины происшествий связаны, как правило, с ошибками восприятия водителем расстояния до встречных и попутных автомобилей и скорости их движения. При этом большую роль играет стаж работы водителя, его квалификация. Такие происшествия в отличие от других видов происшествий можно отнести полностью на счет водителя, поскольку вызваны они ошибками восприятия, связанными с психофизиологическими особенностями сенсорной системы водителя. Наезды на автомобили, людей, животных, если они вызваны ограничением видимости, при детальном анализе оказываются связанными с неверной оценкой водителями расстояний и скорости движения.

Детальный анализ причин ДТП показывает, что за исключением случаев управления автомобилем в нетрезвом состоянии, значительная доля происшествий приходится на дорожные условия.

 

1.3 Дорожные условия как фактор, определяющий надежность работы водителя

Количество происшествий, в которых ошибки водителя являются основной или сопутствующей причиной, остается все же довольно высоким. Эти причины можно разделить на две группы: связанные с дисциплинированностью водителя и особенностями работы сенсорной системы. Первая причина - субъективная и является задачей, решаемой при профотборе водителей, а также в процессе надзора и управления дорожным движением органами УДП МВД РК. Вторая причина - объективная, не зависящая от воли и желания водителя, и происшествия, вызываемые особенностями работы сенсорной системы водителя, могут быть исключены, если устранить условия, при которых психофизиологические особенности водителя будут причиной несвоевременного обнаружения и расшифровки сигнала или могут вызвать ошибку в восприятии дорожных условий.

Эта задача инженерная, но для решения ее необходимо знание характеристик основных показателей, определяющих личностные качества водителя, восприятие им дорожной обстановки и динамику их изменений под влиянием условий работы.

Безопасность движения определяется надежностью работы всех элементов комплекса автомобиль - водитель - дорога. Надежность дорожного движения можно представить в виде произведения вероятности безотказной работы каждого из звеньев комплекса автомобиль - водитель - дорога:

 

R_ДВ=R_А´R_В´R_Д. (1.1)

Вероятность безотказной работы автомобиля также определяется как произведение вероятностей Р_Аi безотказной работы отдельных его узлов и агрегатов:

 

Р_А=Õ Р_Аi (1.2)

Под надежностью автомобильной дороги понимают ее способность обеспечивать безопасное расчетное движение со скоростью, близкой к оптимальной, в течение заданного срока службы, а под количественной оценкой надежности дороги - вероятность безопасного движения при определенных скоростях в течение заданного времени. Эта вероятность зависит как от вероятности безотказной работы всех элементов дороги, так и от погодных условий, резко меняющих транспортно-эксплуатационные характеристики.

В общем виде надежность самой дороги как звена общего комплекса, так же как и для автомобиля, выражается формулой (1.2), а сомножители Р_i означают безотказную работу отдельных элементов дороги и вероятность того, что транспортно-эксплуатационные качества ее не снизятся до величины, представляющей опасность для движения.

Значительно сложнее вычислить надежность работы водителя. Под надежностью оператора понимается свойство выполнять заданные функции в заданных условиях. Количественно оно оценивается по параметрам (наработка, наработка на отказ, суммарная наработка и др.) и вероятностным характеристикам (вероятность безотказной работы, вероятность отказов, интенсивность работы и др.).

В качестве основных показателей надежности оператора в зависимости от вида операторской деятельности специалистами общей и инженерной психологии предлагается выбирать способность быстро и безошибочно принимать решения в ситуации выбора и в стрессовой ситуации, способность к быстрому приему и переработке информации.

Особым вопросом является количественное выражение надежности оператора, которую разные авторы предлагают определять как отношение численной характеристики какого-либо показателя в данный момент к среднему или оптимальному значению. В качестве такого показателя предлагается продуктивность работы оператора, время его реакции, скорость переработки информации. В некоторых работах надежность оператора количественно характеризуют частотой ошибок, приводящим к отказам, продолжительностью или точностью выполнения особо важных операций.

Для оптимизации норм, методов проектирования дорог и организации движения знание точного количественного выражения надежности работы водителя не обязательно. Для практического использования этого показателя достаточно знать качественные показатели динамики продуктивности работы водителя и связь этой динамики с дорожными условиями.

В теории надежности основным показателем надежности функционирования является отказ системы. Под этим термином обычно понимается невозможность выполнения системой своих функций при не поступлении сигнала из-за перегрузки или выхода из строя одного из ее блоков, а также ошибочные действия. У водителя отказами, в понятиях теории надежности, являются ошибки при восприятии и опознании объектов дорожной обстановки, принятии решений, выполнении управляющих действий, которые могут создать аварийную обстановку или вызвать ДТП, а также прекращение работы под влиянием стрессовых воздействий, нарушение временных режимов работы.

Применительно к водителю понятия надежности и отказа имеют более широкое значение, чем для механических или для радиорелейных систем. Они охватывают не только собственно отказ из-за перегрузки, но и изменение состояния организма водителя и его психофизиологических показателей под влиянием дорожных условий.

Большинство характеристик надежности оператора, в качестве которых выступают психофизиологические функции, имеют лишь качественную оценку, но, несмотря на это, могут применяться как объективные показатели надежности водителя, поскольку динамику их изменения можно связать со сложностью дорожной обстановки.

Влияние условий работы, личностных качеств водителя и его психофизиологического состояния на надежность работы показано на рисунке 1.

Рисунок 1 Факторы, определяющие надежность работы водителя

Сегодняшний уровень познания психики человека, механизмов восприятия и переработки информации еще не позволяет дать количественную однозначную оценку надежности работы не только водителя, но и оператора вообще. Поэтому при решении данной проблемы приходится прибегать к косвенным показателям, таким как скорость переработки информации и время простой и сложной реакций. Большинство исследований в области организации движения направлено именно на изучение этих показателей. Результаты

исследований, совместно проводимых инженерами и психологами, представляют значительный интерес для дорожников, тем более, что зная закономерности изменения отдельных показателей надежности работы водителя, можно уже на стадии проектирования дороги устранять опасные места и исключать ситуации, снижающие показатели работы водителя. Эти же данные для целей организации движения являются основой при разработке методов и средств передачи водителю информации о дорожных условиях и рекомендуемом режиме движения.

 

1.4 Методы изучения процесса восприятия водителем дорожных условий

Получение объективных количественных показателей, характеризующих процесс восприятия дорожных условий и надежность работы водителя, является одной из основных трудностей при решении проблемы безопасности движения.

В арсенале исследователей, изучающих процесс восприятия информации оператором в реальных трудовых условиях, имеется довольно широкий выбор методов исследования. Наиболее простой из них, применяемый, как правило, на первом этапе изучения какого-либо процесса, - метод словесного отчета испытуемого. Он позволяет получить самые общие представления о процессе и не требует специальной аппаратуры. Испытуемый может давать ответы на заранее поставленные вопросы в процессе выполнения своих обычных производственных обязанностей или, вспоминая свои субъективные ощущения, излагать их в виде ответов в специальных анкетах. Точность этого метода при большом количестве испытаний достаточно высока, но возможности ограничены: с его помощью можно определить лишь субъективное ощущение водителем воспринимаемых стимулов и невозможно получить объективные данные о функциональном состоянии водителя в конкретный момент времени. Кроме того, данный метод позволяет получать сведения о процессе восприятия дискретно, а не непрерывно. Большое распространение в настоящее время получил метод изучения восприятия водителем дорожных условий через его решения, принимаемые под влиянием различных сочетаний изучаемых факторов, главным образом через изменение скорости и траектории движения автомобиля. Большая часть достижений в области совершенствования норм методов проектирования дорог и организации движения связана именно с этим методом. С его помощью нормируются элементы дорог и подбираются их сочетания, решаются вопросы обеспечения пропускной способности дорог, организации и безопасности движения.

При измерении режима движения транспортного потока прямого контакта исследователя с водителем нет. Поэтому изучение процесса восприятия идет по принципу "черного ящика". Это недостаток данного метода. Процесс восприятия водителем дорожных условий может быть раскрыт лишь в том случае, если будет возможность получать о нем объективные данные, регистрируемые с самого водителя. В этом отношении интерес представляют методы исследований, применяемые в психологии, физиологии человека и инженерной психологии.

Из большого количества методов, применяемых в инженерной психологии, интерес представляют те, которые удовлетворяют, как минимум, двум требованиям: они должны давать количественные характеристики психофизиологического состояния водителя и применение их не должно нарушать обычных трудовых условий. Такие методы оценки должны обеспечивать не дискретное, а непрерывное получение информации о функциональном состоянии водителя во время движения. К их числу относятся электрофизиологические методы исследований: электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электрокардиограмма (ЭКГ), электромиограмма (ЭМГ), кожно-гальваническая реакция (КГР), а также окулография (ОКГ) и методы оценки функционального состояния зрительной системы - критическая частота мельканий (КЧМ), фосфен (возникновение ощущения мерцающего свечения на краях поля зрения при прямом раздражении сетчатки глаз переменным током).

Применение электрофизиологических и психологических методов исследования состояния центральной нервной системы человека основано на теоретических положениях, определяющих и методику измерений. В дорожных исследованиях в качестве основных показателей, отражающих процесс восприятия водителем дорожных условий, используются, как правило, ЭКГ, КГР, ОКГ и частично ЭЭГ, а как дополнительные - ЭМГ, КЧМ, фосфен и испытания водителей с применением тестов. Продуктивность использования этих показателей для качественной оценки работы сенсорной системы водителя доказана в многочисленных исследованиях.

2. Психофизиология труда водителя, его надежность и рабочее место

 

2.1 Водитель как оператор системы "Водитель-автомобиль-дорога-среда" (ВАДС)

Водитель как оператор системы ВАДС большую часть информации получает от дороги - подвижных и неподвижных объектов на дороге, дорожных знаков, светофоров, состояния дорожного покрытия и среды движения.

В системе ВАДС происходит непрерывный обмен информацией: от автомобиля и дороги к водителю поступает осведомительная, а от водителя к автомобилю - командная. После выполнения управляющих действий водитель по каналам обратной связи получает информацию о результатах этих действий и в соответствии с изменившейся обстановкой выполняет последующие, необходимые управляющие действия. Таким образом, система ВАДС представляет собой систему регулирования, в которой положение автомобиля относительно дороги является задающей переменной, водитель - регулятором, а автомобиль - регулируемым объектом. Все звенья этой системы взаимосвязаны, взаимозависимы и определяют надежность друг друга.

Надежность водителя как оператора системы ВАДС зависит от его способности воспринимать и перерабатывать поступающую информацию. Прием и передача информации осуществляются через органы чувств: зрение, слух, суставно-мышечное, вестибулярное и тактильное чувства, обоняние, а также висцеральный анализатор, от которого кора головного мозга получает информацию со стороны внутренних органов. Каждый анализатор состоит из периферического, проводникового и центрального отделов. Периферическим отделом зрительного анализатора является глазное яблоко, слухового - нервные окончания внутреннего уха, суставно-мышечного - нервные окончания (рецепторы), расположенные в мышцах, сухожилиях и суставных поверхностях. Периферические отделы анализаторов воспринимают определенные раздражители (световые, звуковые и др.), которые передаются в центры коры головного мозга, где возникают психические процессы - ощущения света, звука, мышечного напряжения и т.д. Для водителя особенно большое значение имеет зрительный анализатор, через который он получает до 80…90 % всей информации. Важное значение имеют суставно-мышечное, вестибулярное и тактильное чувства. Меньшую роль играют слух и обоняние.

Передача информации определяется пропускной способностью, т.е. максимальной скоростью, с которой канал связи может передавать информацию за единицу времени. Пропускная способность зрительного канала составляет 20…70 бит/с, а слухового - 0,6…0,8 бит/с. Количество дорожных знаков, устанавливаемых на отдельных участках дороги, должно быть не более трех.

На продуктивность деятельности водителя оказывают влияние его индивидуальные особенности, условия деятельности и особенности потока информации.

К индивидуальным особенностям относятся: психофизиологические и личностные качества, уровень его профессиональной подготовки, физические данные и состояние здоровья.

К условиям деятельности относятся: особенности рабочего места (расположение органов управления, приборов, сиденья), обзорность и видимость, исправность техники, микроклимат кабины (влажность, температура воздуха и скорость воздушного потока), состояние дороги, интенсивность и скорость движения, уровень организации движения и др.

Особенности потока информации характеризуются:

пространственным расположением источников информации;

скоростью информационного потока;

легкостью восприятия информации, которая определяется размерами, контрастностью, взаимным расположением и освещенностью цифр, слов, знаков и т.д.

При получении, переработке информации и реализации ее в деятельности водителя различают пять этапов.

Первый этап - прием информации. На этом этапе происходит активное обнаружение, выделение и восприятия нужных сигналов из окружающей обстановки. Источником информации для водителя являются объекты, находящиеся на проезжей части дороги, состояние дороги и среды движения, околодорожное пространство, светофоры, дорожные знаки, показания приборов, шум двигателя и шум, возникающий при трении колес с грунтом, вибрация и другие сигналы, несущие информацию, необходимую для ориентировки в дорожной обстановке. У водителя вырабатываются навыки избирательного восприятия наиболее важной в данный момент информации. Затруднения в приеме информации возникают вследствие ее недостаточного или избыточного поступления.

Второй этап - переработка информации. Важным фактором в процессе переработки информации является прогнозирование, т.е. предвидение изменения дорожной обстановки и выполнение действий, упреждающих возможность возникновения аварийной ситуации. Нередко ДТП происходит вследствие неправильной оценки водителем дорожной ситуации, неумения предвидеть ее ближайшие изменения, т.е. неспособности прогнозировать ее развитие.

Третий этап - принятие решений. Если из оценки ситуации следует, что решение однозначно, то выбора решения не происходит. При наличии нескольких возможных решений водитель выбирает оптимальный вариант. Однако при этом увеличивается время принятия решения. Оно увеличивается и при особо ответственном решении. Быстрота и правильность решения зависят от профессионального опыта и индивидуальных психофизиологических особенностей водителя.

Четвертый этап - выполнение решений. Это может выражаться в действиях органами управления в соответствии с принятыми решениями, в прекращении выполняемого действия, изменении его амплитуды или направления, сохранении движения в прежнем режиме. Рабочее движение состоит из двух основных фаз: поисковой (перемещение рук и ног к определенному рычагу или педали управления) и исполнительной (собственного действия). Скорость и точность действий зависят от степени автоматизации двигательных навыков. При недостаточной автоматизации движения выполняются сознательно и под контролем зрения. При хорошо автоматизированных навыках поисковый и исполнительные этапы сливаются в один двигательный акт, который выполняется без участия зрения, но под контролем мышечно-суставного чувства и сознания. Такой способ действий значительно сокращает время выполнения решений.

Пятый этап - контроль за выполненным действием. Он осуществляется с помощью обратной связи, представляющую собой осведомительную информацию о результатах управляющих действий водителя. Основную осведомительную информацию водитель получает от изменений в положении и динамике автомобиля на проезжей части дороги после выполнения управляющего действия, от изменения его соотношения с подвижными и неподвижными объектами на дороге и околодорожном пространстве, а также от изменений напряжения мышц и амплитуды движения, положения рычагов, педалей и силы их сопротивления мышечным воздействиям, от показаний приборов, интенсивности шума, вибрации и т.д. Вся эта информация по каналам обратной связи поступает к органам чувств и после ее переработки является основной для оценки изменившейся обстановки, принятия нового решения и выполнения нового действия.

Быстрый темп деятельности водителя не всегда позволяет четко выделить все пять этапов переработки информации. Эти этапы могут сливаться. Особенно трудно разграничить переработку информации (второй этап) и принятия решения (третий этап).

Для сокращения времени переработки информации большое значение имеет умение водителя избирательно воспринимать необходимые для его деятельности сигналы. Опытные водители правильно распределяют внимание и воспринимают только те объекты, которые в данных условиях представляются наиболее важными с точки зрения безопасности движения.

Скорость переработки информации зависит также от состояния водителя и дорожных условий. Снижение функциональных возможностей водителей в результате утомления, а также управление автомобилем в сложных дорожных условиях приводят к уменьшению скорости переработки информации.

В результате исследований [21] получены зависимости изменения скорости переработки информации и наиболее приемлемого темпа предъявления световых раздражителей от продолжительности работы автомобилей на линии. На рисунке 2.1 видно, что скорость переработки информации в течение рабочего дня в результате развивающегося утомления все более снижается. При этом наибольшее снижение на самом сложном маршруте, наименьшее - на самом легком.

Рисунок 2.1 Изменение скорости переработки информации водителями V_и в зависимости от времени работы t при движении по автодорогам

Рисунок 2.2 свидетельствует о том, что по мере развития утомления снижается и оптимальный темп, при котором водители могут эффективно перерабатывать поступающую информацию. При этом степень снижения также зависит от сложности маршрута. Наибольшее снижение было на самом трудном маршруте и наименьшее - на самом легком.

Рисунок 2.2 Изменение наиболее приемлемого темпа предъявления световых сигналов Т_и от продолжительности работы водителя t при движении по автодорогам

 

2.2 Понятие о надежности водителя

Надежность водителя определяется его способностью безошибочно управлять автомобилем в любых дорожных условиях в течение всего рабочего времени. К основным факторам, определяющим надежность водителя, относятся его профессиональная пригодность, подготовленность и работоспособность.

Пригодность водителей определяется состоянием здоровья (при медицинском освидетельствовании) и психофизиологическими качествами. Психофизиологическая пригодность - это соответствие психофизиологических и личностных качеств требованиям водительской деятельности. Нередко такие качества водителя, как воля, самообладание, смелость, решительность, быстрая сообразительность, скорость восприятия и реакций, решают исход аварийной ситуации. В основе этих и других важных для надежной деятельности водителя качеств лежат особенности протекания его психических процессов.

Подготовленность водителей определяется уровнем их профессиональных знаний и навыков, которые приобретаются в процессе обучения и последующей профессиональной деятельности. Хорошая подготовка водителей выражается в наличии широкого диапазона навыков, обеспечивающих правильные и своевременные действия в критических дорожных ситуациях. Она позволяет: максимально использовать технические возможности автомобиля и безошибочно, с минимальной затратой сил управлять им; правильно оценивать и своевременно предвидеть возможные изменения дорожной обстановки и предупреждать возникновения аварийных ситуаций; управлять автомобилем на больших скоростях, ночью в тумане, при высокой интенсивности движения, в горных и других сложных условиях.

Подготовленность характеризуется также уровнем психологической подготовленности водителей, т.е. формированием у них психических свойств, которые обеспечивают надежность их работы в любых условиях. Успешность психологической подготовки зависит от методологического уровня ее проведения, активности будущих водителей в совершенствовании мастерства. Недостаточная подготовленность является наиболее частой причиной ошибок, допускаемыми молодыми, неопытными водителями в критических ситуациях, которые нередко приводят к ДТП. Поэтому совершенствование подготовки водителей и повышение их профессионального мастерства являются важнейшими факторами обеспечения безопасности дорожного движения.

Работоспособность - это состояние человека, позволяющее ему выполнять работу с высокой производительностью и высокими качественными показателями. Высокая работоспособность имеет большое значение для обеспечения надежности водителей. При сниженной работоспособности водитель может допускать грубые ошибки при управлении автомобилем, которые нередко приводят к ДТП. Работоспособность снижается после приема алкоголя, при заболевании, утомлении, в состоянии сильного нервного возбуждения или в угнетенном состоянии. Сохранение высокой работоспособности водителей обеспечиваются рациональной организацией их труда и отдыха, а также контролем за состоянием перед рейсом в пути, что позволяет своевременно отстранять от управления автомобилем лиц, состояние которых создает угрозу возникновения ДТП.

Большое влияние на надежность водителей оказывают условия, в которых протекает их деятельность. К этим условиям относятся: состояние дороги и ее оборудование, уровень организации дорожного движения, интенсивность транспортных потоков и скорость движения, состояние среды движения и время суток. При одном и том же уровне подготовленности водитель будет более надежным в простых дорожных условиях и менее надежным - в сложных. Надежность водителя зависит также от комфортабельности и технического состояния автомобиля. Конструкция кабины автомобиля, выполненная с учетом психофизиологических возможностей человека, легкость и простота управления, исправность и безотказность всех систем автомобиля повышают надежность водителя.

Таким образом, все звенья системы ВАДС взаимосвязаны и определяют друг друга. Поэтому при проектировании дорог, конструировании автомобилей, организации дорожного движения необходимо учитывать возможности водителя и создавать оптимальные условия для его работы.

 

2.3 Понятие о психофизиологии труда водителей

Психофизиология труда изучает протекание психических и физиологических процессов при трудовой деятельности человека и требования, предъявляемые к этим процессам в различных видах труда.

Психофизиология труда водителей изучает психофизиологические особенности их профессиональной деятельности, требования, предъявляемые к физическому состоянию и психическим процессам водителей в различных видах деятельности, разрабатывает мероприятия, направленные на повышение их надежности, сохранение здоровья и повышение производительности труда.

Надежность водителя зависит от особенностей и профессиональной тренированности их психических процессов. Поэтому особенности этих процессов необходимо учитывать при обучении и совершенствовании мастерства водителей, без чего невозможно соблюдение такого важного принципа обучения, как индивидуальный подход. Без учета этих особенностей трудно, а порой невозможно установить истинные причины допускаемых водителями ошибок, которые приводят к ДТП, и, следовательно, разработать действенные мероприятия по их предупреждению.

Для правильного понимания допускаемых ошибок, которые являются наиболее частой причиной ДТП, необходимо учитывать психофизиологические особенности труда водителей. К ним можно отнести следующие.

. Значительное нервно-психическое напряжение, обусловленное тем, что автомобиль является транспортным средством повышенной опасности. Поэтому при управлении автомобилем нередко преобладают отрицательные эмоции: страх, тревога, сомнение, неуверенность, постоянное ожидание возникновения аварийных ситуаций. Отрицательные эмоции особенно быстро ведут к утомлению и вызывают напряженность, которая выражается в ухудшении процессов восприятия, мышления и памяти, в понижении внимания, нарушении координации движений, увеличении времени реакций и т.д.

. Непрерывность и дискретность. В деятельности водителя эта особенность выражается в том, что, с одной стороны, он заинтересован как можно быстрее, без перерывов и с соблюдением правил дорожного движения доставить груз и пассажиров из одного пункта в другой. С другой стороны, непрерывность движения постоянно замедляется или прерывается возникающими помехами (состоянием дороги, сигналами светофоров, плохой видимостью, другими автомобилями, пешеходами и т.д.). Водитель автобуса за рабочую смену (7…8 ч) делает 400…500 остановок, до 2000 раз включает сцепление и переключение передачи. На 1 км пути водитель автомобиля-такси делает в среднем 19,9 операций, а водитель автобуса - 40,5. Общее количество трудовых операций в течение рабочей смены у водителя автомобиля-такси составляет 5300, у водителя автобуса 5600. Частые остановки, изменение скорости и другие подобные действия водителей в условиях интенсивного дорожного движения являются одной из причин утомления.

. Работа в условиях навязанного темпа и дефицит времени. Эти особенности в деятельности водителя возникают при вождении автомобиля на больших скоростях, в плотном транспортном потоке и при возникновении критических дорожных ситуаций. Водитель особенно ограничен во времени при неожиданном возникновении аварийных ситуаций при управлении автомобилем в больших городах и на оживленных магистралях. Нередко в этих случаях только очень быстрые и точные действия могут предотвратить ДТП. Надежность водителя при этом обеспечивается не только высокой профессиональной подготовкой, но и скоростными параметрами его психической деятельности. При неожиданном возникновении критических дорожных ситуаций от водителя требуется умение мгновенно принять иногда единственное правильное решение и выполнить соответствующие управляющие действия. Особенно трудному испытанию подвергается водитель, когда такие ситуации возникают одна за другой. Например, сделав резкий поворот и предупредив наезд на пешехода, водитель вдруг оказывается перед движущимся ему навстречу автомобилем. В подобных ситуациях возникают характерные ошибки, сущность которых заключается в том, что водитель иногда непроизвольно по инерции продолжает действие, которое должно быть заторможено в изменившихся условиях. В результате он запаздывает с выполнением необходимых действий в новой аварийной ситуации. По этим же причинам водители нередко запаздывают при необходимости быстро изменить начатое действие на противоположное.

. Прогнозирование, т.е. предвидение вероятного развития дорожной обстановки. Опытный водитель, быстро сопоставляя текущую информацию о дорожной обстановке с запечатленными в его сознании аналогичными ситуациями, может понять намерения водителей других автомобилей или пешеходов, что позволяет ему предупредить возникновение аварийной ситуации. Водитель должен уметь определять скорость, направление движущихся транспортных средств и пешеходов, ясно представлять положение, в котором они окажутся в ближайшее время по отношению к управляемому им автомобилю и друг к другу. Особенно большие трудности при прогнозировании развития дорожной ситуации возникают, когда водитель должен одновременно предвидеть поведение на дороге двух, а иногда и более объектов.

. Устойчивость и интенсивность внимания. Эта особенность проявляется в постоянной и высокой готовности к действиям при неожиданном изменении дорожной обстановки. Как бы водитель ни старался быть предельно внимательным, интенсивность его внимания периодически снижается, особенно если он утомлен, болен или находится в состоянии алкогольного опьянения. И если внезапно возникшая критическая ситуация совпадает с таким снижением, то водитель может допустить ошибку.

. Монотонность (однообразность). Ее причиной является недостаток информации, возникающий при отсутствии или небольшом количестве участников движения, однообразном ландшафте окружающей местности, при движении в транспортном потоке с постоянной скоростью на прямых участках дороги большой протяженности. Монотонность приводит к снижению двигательной активности, сонливости, резкому снижению готовности, и, как следствие, грубым ошибкам при внезапном усложнении дорожной обстановки.

. Неравномерность и неопределенность поступающей информации. Неравномерность выражается в том, что при езде за городом или на второстепенной дороге значимых раздражителей в течение минуты и более может вообще не быть, а при въезде в населенный пункт или на главную дорогу количество таких раздражителей может достигать 10 и более в секунду. Неопределенность информации приводит к отсутствию у водителя уверенности, что в следующий момент обстановка на дороге будет изменяться так, как он предполагает, поэтому возникновение критических дорожных ситуаций может быть для него неожиданным.

. Активный поиск недостающей информации при управлении автомобилем в условиях плохой видимости (ночью, в тумане, в дождь, снегопад). В этих условиях водитель не может правильно оценить дорожную обстановку и положение своего автомобиля по отношению к другим участникам движения и поэтому активно ищет недостающую для такой оценки информацию. При этом появляется чувство неуверенности, тягостного ожидания внезапного усложнения дорожной обстановки, что приводит к быстрому утомлению.

. Нервное напряжение. Этому способствует высокая ответственность за жизнь пассажиров, сохранность груза и автомобиля.

К особенностям деятельности водителя следует отнести также и воздействующие на него внешние неблагоприятные условия: жара и холод, высокая влажность воздуха, неудовлетворительное состояние дороги (гололед, снег, грязь и т.д.), попадание в кабину отработавших газов или паров бензина, шум и вибрация, частое воздействие угловых и прямолинейных ускорений, неудобная рабочая поза и др.

Любые конструктивные изменения автомобиля, совершенствование дорог и организации дорожного движения должны учитывать психофизиологические возможности водителя, разрешающую способность его нервной системы и органов чувств. С другой стороны, вся система профессионального отбора, подготовка водителей, их профессиональная тренировка, организация труда и отдыха должны строиться с учетом требований, которые предъявляет к водителю автомобиль, его технико-эксплуатационные показатели, дорожные условия и вся система организации движения.

 

2.4 Требования к рабочему месту водителя

Быстрота и точность рабочих движений водителя современного автомобиля необходимы для обеспечения его надежности. Эти качества зависят и от рабочего места водителя, к которому относится кабина автомобиля со всем находящимся в ней оборудованием. Насколько удобно водителю в кабине, как свободно он пользуется рычагами, приборами, как облегчить его деятельность, сделать ее более продуктивной и надежной - вот вопросы, которые являются предметом исследования инженерной психологии - науки о взаимодействии человека и техники.

Рабочее место водителя характеризуется размерами кабины, обзорностью, удобством доступа к органам управления, положением сиденья и расположением по отношению к нему органов управления, наличием и информативностью контрольно-измерительных приборов, особенностями среды в кабине (микроклимат, освещенность, шум, вибрация). Для оптимального решения этих вопросов необходима рациональная организация рабочего места в соответствии с антропометрическими требованиями и психофизиологическими возможностями человека. В результате несоответствия рабочего места этим требованиям увеличивается расход энергетических ресурсов, что приводит к более быстрому утомлению, снижению работоспособности и, как следствие, к ошибкам при управлении автомобилем.

Основным требованием к конструкции сиденья является обеспечение положения тела водителя, исключающего излишнее мышечное напряжение и способствующее наилучшей обзорности. При правильной посадке (рисунок 2.3) водитель должен сидеть прямо, его спина должна полностью прилегать к спинке сиденья. Ноги должны легко доставать до педалей, а руки, лежащие на рулевом колесе, должны быть слегка согнуты в локтях. При такой посадке водитель не утомляется даже при длительной поездке и затрачивает минимальные усилия при работе рулевым колесом, педалями и рычагами управления. Если спинка сиденья не обеспечивает достаточной опоры тела в области поясницы, то основные мышцы спины и шеи будут излишне напряжены.

Рисунок 2.3 Основные размеры, определяющие правильную посадку водителя.

Мышечное усилие при нажатии на педали зависит от угла наклона спинки сиденья, от высоты и глубины сиденья, Чем больше наклон спинки, тем больших усилий требуется при нажатии на педали (рисунок 2.4). Расстояние от края сиденья до сгиба в колене должно быть не менее 15 % длины бедра. Основными показателями, по которым определяется степень соответствия сиденья требованиям инженерной психологии, являются: пространственное положение сиденья относительно органов управления; длина, ширина и глубина подушки; высота и наклон подушки по отношению к полу; высота спинки, система регулировки и виброзащиты, влаговоздухопроницаемость обивки, угол наклона спинки и др.

Рисунок 2.4 Зависимость мышечного усилия ног от положения сиденья:

а - нормальное положение; б - положение для больших усилий (400 Н и более)

Одной из характеристик рабочего места водителя является обзорность, которая зависит от размеров и конфигурации лобового и боковых стекол кабины и зеркал заднего вида, от их чистоты. Загрязнение, повреждение, завешивание стекол, а также подвешивание на них различных безделушек уменьшают поле зрения водителя. Использование панорамных зеркал заднего вида увеличивает обзорность до 350°.

Специалисты считают, что интерьеры кабины автомобиля не должны быть яркими и отвлекать его внимание от дороги и приборов, которые должны выделяться на общем темном фоне передней панели автомобиля.

Большое значение для самочувствия водителя и его работоспособности имеет микроклимат кабины - это совокупность температуры воздуха, его влажности и скорости передвижения. Оптимальные микроклиматические параметры в кабине и салоне для пассажиров должны обеспечиваться независимо от количества людей, погодных условий, географических широт и времени года. Температура воздуха в кабине зависит от температуры наружного воздуха, степени нагрева двигателя, термоизоляции, системы отопления и вентиляции. Температура в кабине должна быть в пределах 15…25°С. Наиболее благоприятная температура 18…20°С. Однако в летнее время года температура воздуха в кабинах автомобилей превышает температуру наружного воздуха на 4…12°С. Температура в кабинах грузовых автомобилей достигает 50…60°С.

Повышение или понижение температуры ухудшает самочувствие водителя и снижает работоспособность. При высокой температуре нарушаются функции мышления, внимания, памяти, увеличивается время и уменьшается точность сенсомоторных реакций. В результате водитель несвоевременно замечает изменение дорожной обстановки, запаздывает с выполнением необходимых управляющих действий, допускает ошибки, быстрее утомляется. Снижение быстроты и точности двигательных реакций при пониженной температуре возникает вследствие ухудшения работы мышц. Это выражается в скованности и неточности движения. Работа в теплой одежде стесняет движения, широкая валяная обувь затрудняет действия педалями, так как плохо ощущается их сопротивление при нажатии. Зависимость между температурой воздуха в кабине и количеством ДТП представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 Зависимость между температурой воздуха t и количеством ДТП

При оценке температуры воздуха в кабине необходимо также учитывать влажность воздуха, которая оказывает большое влияние на терморегуляцию организма и состояние водителя. Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров. Различают абсолютную влажность - содержание паров в воздухе при данной температуре, максимальную влажность - предельно возможное содержание водяных паров в воздухе при данной температуре и относительную влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной в процентах.

Большая относительная влажность воздуха при высокой температуре может быть причиной перегрева организма человека. Особенно неблагоприятное влияние оказывает относительная влажность более 70…75 % при температуре воздуха, близкой к +30°С. В воздухе, насыщенном водяными парами, теплоотдача путем испарения невозможна или ограничена, так как пот не испаряется, а стекает по коже и охлаждающего эффекта не дает. Высокая влажность воздуха оказывает неблагоприятное воздействие на человека и при низкой температуре воздуха вследствие повышенной теплоотдачи с поверхности тела. Нормальная относительная влажность воздуха колеблется в пределах от 30 до 70 %.

Немаловажное значение для терморегуляции организма имеет и движение воздуха. Человек начинает ощущать воздушные потоки при скорости движения воздуха 0,25 м/с. Резкое движение холодного воздуха значительно увеличивает теплоотдачу с поверхности тела, что может вызвать переохлаждение организма.

Система вентиляции должна обеспечивать необходимый гигиенический микроклимат кабины и очистку воздуха кабины от вредных примесей (окиси углерода, паров бензина, пыли).

Содержание отработавших газов в воздухе связано со скоростью движения автомобиля. По данным НИИАТа, при движении автомобилей ЗИЛ - ММЗ-555 (с пробегом 106…130 тыс. км) на автомобильной дороге с твердым покрытием со скоростью 35 км/ч концентрация СО в воздухе кабины достигает 125 мг/м³. С повышением скорости до 50…60 км/ч концентрация СО снижается в течение 10…15 мин до 25 мг/м³. Это объясняется повышением воздухообмена в кабине автомобиля и быстрым уносом встречным потоком воздуха отработавших газов при выходе их из глушителей. Предельно допустимая концентрация СО, установленная для воздуха рабочих помещений, составляет 30 мг/м³. Наибольшее количество вредных примесей, в том числе и СО, содержится в отработавших газах при работе двигателя на холостом ходу, особенно если двигатель неисправен. В этом случае концентрация СО увеличивается в несколько раз и может достигать 625 мг/м³.

Возможность отравления отработавшими газами двигателей автомобиля предупреждается установкой резиновых прокладок, закрывающих отверстия в полу кабины, повышением эффективности системы отопления и вентиляции кабины. Вентиляцию необходимо использовать даже при низкой температуре воздуха.

При неисправности системы питания двигателя в кабину попадают пары бензина, которые вызывают острое или хроническое отравление водителя. Хроническое отравление, наступающее при длительном воздействии на организм малых концентраций, возникает чаще. Оно проявляется в повышенной раздражительности, головокружении и ослаблении сердечной деятельности. Чтобы исключить возможность отравления водителя бензином, следует систематически проверять исправность системы питания двигателя.

Определенное значение для успешной деятельности водителя имеют контрольно-измерительные приборы. Главное назначение приборов - помогать водителю управлять автомобилем и контролировать работу двигателя. Это обеспечивается достаточно высокой информативностью приборов, под которой понимается получение наиболее точных сведений в минимальное время. Исследованиями в области инженерной психологии установлено, что информативность приборов зависит от их размеров и компоновки, особенностей шкал и освещения.

Точность отсчета показаний приборов с увеличением их диаметра возрастает, а затем падает. Так, например, приборы с диаметром 60 мм читаются лучше, чем приборы с диаметром 80 мм, показания светящих приборов четче воспринимаются на черном фоне.

Во время работы на водителя воздействует звуковая среда, которая содержит полезную информацию от работающего двигателя, скрипа шин и тормозов, сигналы от других автомобилей и пр. В кабину проникает и шум, который оказывает вредное влияние на органы слуха и нервную систему человека. Шумом называют беспорядочное сочетание звуков, состоящих из большого количества тонов различной частоты и силы.

Колебательные движения воспринимаются органом слуха как ощущение звука. Частота звуковых колебаний определяет высоту звука и измеряется в герцах (Гц). Ухо воспринимает частоты в пределах от 17 до 20 тыс. Гц. Уровень звукового давления зависит от амплитуды колебаний и измеряется в децибелах (дБ). Шум внутри легковых автомобилей примерно соответствует нормам по шуму, принятым для производственных рабочих мест. В кабинах автомобилей, особенно тяжелых, интенсивность шума превышает эти нормы и может достигать значительных величин. Допустимым пределом шума в кабине автомобиля у нас принято считать 74…75 дБ при частоте 1000 Гц. Во Франции и США максимальный уровень шума для грузовых автомобилей установлен 90 дБ (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 Влияние шума на концентрацию внимания

1 - до воздействия шума; 2 - сразу после его воздействия; 3 - через 30 минут после воздействия; 4 - через 1 ч после воздействия шума; 5 - через 2 ч 5 минут после воздействия шума;

а и б - 60 дБ; в - 70 дБ; г - 80 дБ; д - 90 дБ; е - 100 дБ

При движении автомобиля основными источниками шума являются качение колеса, работа двигателя, карданного вала, подвески и т.п. Шум из внешней среды проникает в кабину через окна, стенки, пол, а также распространяется по металлическим конструкциям.

Шум оказывает отрицательное воздействие непосредственно на орган слуха и вызывает нарушение высшей нервной деятельности человека. Под влиянием шума увеличивается скрытый период двигательной реакции, снижается устойчивость ясного видения, ослабляется сумеречное зрение, нарушается концентрация внимания, координация движений и функций вестибулярного аппарата, быстрее развивается утомление. Чем выше звук, тем больше его утомляющее действие. Звуки частотой 2…4 тыс. Гц оказывают утомляющее действие при уровне звукового давления 80 дБ, а при уровне звукового давления 90 дБ утомление наступает и при отсутствии высоких частот. Влияние шума на концентрацию внимания водителей представлено на рисунке 7 (цифрами на оси абсцисс обозначены временные интервалы), из которого видно, что с увеличением шума снижается концентрация внимания.

Для снижения неблагоприятного влияния шума существуют следующие мероприятия: ослабление источников шума, шумопоглощение и шумоизоляции. Это осуществляется шумопоглощающей обивкой под капотом (поглощает шум двигателя), внутренней обивкой, звукопоглощающим покрытием металлических поверхностей, плотными прокладками, расположенными на внутренней поверхности крыльев (хорошо глушит шум), прокладками на раме двери, амортизированной подвеской различных деталей, плотной подгонкой стекол в окнах.

Однако водителя нельзя полностью изолировать от звуков, возникающих вне кабины, так как он должен воспринимать сигнальные звуки, необходимые для оценки дорожной обстановки. В больших городах с ростом интенсивности движения транспортных средств значительно увеличивается шум, в результате которого уровень звукового давления в дневное время достигает 120…130 дБ.

Вибрация - это колебания высокой частоты и малой амплитуды. Источники вибрации в автомобиле те же, что и шума, степень вибрационного дискомфорта зависит от состояния подвески шасси автомобиля, конструкции кабины и устройства сиденья. Ускорения, возникающие при вибрации, растут с увеличением скорости движения автомобиля, с ухудшением дорожного покрытия, а также с уменьшением полезной нагрузки. При этом кабина автомобиля может колебаться в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Вибрации в диапазоне 1…5 Гц особенно опасны. Они создают резонансные колебания отдельных частей тела человека, передающиеся голове. Это приводит к изменению ритма и частоты движения, повышению артериального давления, понижает остроту зрения, особенно бинокулярного. Под действием вибраций ухудшается восприятие, снижается внимание, замедляются психомоторные реакции, ухудшается точность действий.

Вибрации на частотах 75…120 Гц с амплитудой 0,01 мм человеком не ощущаются. При частоте 65…75 Гц и амплитуде до 0,02 мм они временно отвлекают от работы, при частоте 56…65 Гц и амплитуде 0,03 мм отвлекают постоянно, а при дальнейшем росте амплитуды создаются невозможные для работы условия.

Сиденье автомобиля является хорошим амортизатором колебаний, если оно относительно жесткое и хорошо сочетается с анатомическими особенностями человеческого тела, т.е. имеет с ним наибольшую площадь соприкосновения. Вибрации воспринимаются человеком поверхностью кожи и тканями всего организма. Водителю вибрации передаются через спину, таз и руки.

3. Психологическая надежность водителя

3.1 Ощущение и восприятие

Психологическая надежность водителей - это соответствие психологических качеств их требованиям водительской деятельности. Психологическая надежность зависит от особенностей этих качеств, к которым относятся: ощущение и восприятие, скорость и точность сенсомоторных реакций, внимание, мышление и память, эмоции и воля, а также такие особенности личности, как морально-нравственные качества, способности и интересы, темперамент и характер. Психологическая надежность достигается путем целенаправленной тренировки этих качеств водителя в процессе обучения и последующей профессиональной деятельности.

Одним из элементов психологической надежности водителя является его способность своевременно и точно воспринимать информацию, необходимую для оценки дорожной обстановки и положения своего автомобиля по отношению к другим участникам движения. Водитель эту информацию получает с помощью психических процессов - ощущения и восприятия.

Ощущение. Отражение в сознании человека отдельных свойств предметов и явлений, воздействующих на органы чувств, называется ощущением. Различают зрительные, суставно-мышечные, статические, слуховые, вестибулярные, кожные и другие ощущения. При помощи ощущений водитель постоянно оценивает отдельные свойства предметов и явлений: форму, цвет, величину, положение подвижных и неподвижных объектов, органов управления, скорость и направление движения, звуковые сигналы.

Восприятие. Психический процесс отражения предметов и явлений в совокупности их различных свойств называется восприятием. В нем объединено несколько ощущений. В зависимости от того, какое из них преобладает, различают зрительные, слуховые и другие восприятия. Восприятие - это не просто сумма ощущений, а психический процесс, включающий память, мышление, воображение, даже догадки и предположения. Возникает целостное представление о предмете, явлении, в виде его единого образа в каждый данный момент. В процессе восприятия водитель выделяет из общего фонда объектов и явлений те, которые являются наиболее значимыми с точки зрения безопасности движения.

От своевременности и точности восприятия, появляющихся на дороге объектов, оценки скорости их перемещения, направления движения, а также расстояния до них зависит надежность водителя. Одним из направлений решения этой задачи должно быть улучшение светотехнических качеств дорожных знаков и расстановка их в поле зрения водителя с учетом изменения границ этого поля при различной скорости и интенсивности движения. Необходимо также повышение информативности и всех других источников дорожной информации, в том числе улучшение дорожной разметки. Качество восприятия, т.е. его быстрота, полнота и точность, зависит от знаний и опыта водителя.

Зависимость восприятия от прошлого опыта и особенностей личности человека называется апперцепцией. Апперцепция в значительной степени обеспечивает быстрое и точное восприятие дорожной обстановки и адекватные управляющие действия в сложных дорожных условиях.

Особую ценность при скоростном вождении автомобиля имеет так называемое "чувство машины", когда опытный водитель ощущает малейшие изменения в положении автомобиля и в сцеплении колес с грунтом. Это чувство является результатом комплекса зрительных, слуховых, мышечно-двигательных и вестибулярных ощущений.

Качество восприятия водителя зависит от его способности правильно и быстро воспринимать пространство и время, что лежит в основе водительского расчета. При восприятии пространства (формы, величины, объема предмета и расстояния между предметами) для водителя наиболее важно восприятие расстояния между предметами и удаленности их от него.

К пространственному восприятию относятся поле зрения, острота зрения и глубинное зрение.

Поле зрения - это видимое пространство, которое человек может охватить взглядом при неподвижном глазном яблоке. Поле зрения для белого цвета распространяется к наружной стороне на 90°, к внутренней - на 60°, вверх - на 50° и вниз - на 70°, но это монокулярное поле зрения, т.е. для одного глаза. Бинокулярное поле зрения (двумя глазами) составляет 120…130° и практически охватывает все пространство перед автомобилем. Поле зрения при перемещении взора может быть увеличено до 180°, что обеспечивает большую безопасность движения.

При значительном сужении поля зрения водители могут допускать ошибку в управлении автомобилем, например, не заметить пешехода на обочине дороги, неправильно оценить расстояние до стоящего или обгоняемого автомобиля, упустить важные детали дорожной обстановки на перекрестке и пр.

Острота зрения - это способность различать мелкие предметы или их детали на значительном расстоянии от них. Если из центра глаза условно провести конус, то отличная острота зрения будет в конусе с углом 3°, хорошая в конусе 12…14° (рисунок 3.1). Дорожные знаки должны размещаться в пределах зрительного конуса с углом не более 12°.

Рисунок 3.1 Зоны остроты зрения.

Для четкого восприятия объектов дорожной обстановки при ограниченности центрального поля зрения требуется перевод взгляда водителя в зоны периферического зрения, для чего нужно определенное время. Это время, например, для переезда перекрестка, складывается из времени движения глаз влево (0,15…0,23 с), фиксации глаз на левой стороне (0,1…0,3 с), перевода глаз вправо (0,15…0,3 с), фиксации глаз на правой стороне (0,1…0,3 с). Общее время обозрения составляет 0,5…1,16 секунды. В течение этого времени, когда водитель отвлекается от проезжей части дороги, автомобиль в зависимости от скорости проходит от 10 до 25 м, что нередко приводит к ДТП.

Глубинное зрение - это свойство различать расстояние до различных объектов и между объектами. В восприятии удаленности предметов главная роль принадлежит ощущениям, возникающим от конвергенции, т.е. сведения осей обоих глаз. Систематическая тренировка в определении расстояния развивает глазомер - важное качество водителя, которое является элементом его профессионального мастерства.

На расстоянии 30 м водитель воспринимает участок дороги шириной 1,5 м, на расстоянии 500 м - 16 м. Для обгона впереди идущего автомобиля водитель должен видеть перед собой дорогу на расстоянии не менее 600…800 м, что обеспечивает наибольшую безопасность движения. Важную информацию водитель получает при восприятии дорожных знаков. Четкость и быстрота их восприятия во многом зависят от размеров знаков, расстояния их от водителя, места их расположения, скорости движения автомобиля, освещенности, контрастности букв, символов и т.д. При плохой контрастности время восприятия знаков будет увеличиваться на 0,6…0,7 с и более, а иногда восприятие их совсем становится невозможным.

Для восприятия предметов необходимо фиксировать их зрением на 0,1…0,3 с. Если в зоне периферического зрения появляется движущийся объект или яркий свет, то водитель непроизвольно перемещает глаз и голову так, чтобы этот предмет оказался в поле его центрального зрения. На это требуется время, в течение которого водитель упускает из поля зрения объекты, находящиеся на дороге. Установлено, что при управлении автомобилем в течение 70…80 % всего времени движения взор водителя направлен прямо, а в 20…22 % - направо, налево, на зеркало заднего вида и на приборы, По данным Э.В. Гаврилова /22/ водитель смотрит на дорогу в течение 90 % всего времени; 8,1 % времени - на зеркало заднего вида; 0,4 % - на рычаги управления и 0,5 % - на приборы.

Особенно затруднительны восприятие и оценка расстояний от водителя до движущихся объектов (автомобили, пешеходы). Это восприятие осуществляется с помощью динамического глазомера, в основе которого лежит восприятие расстояния, времени, скорости и направления движения

Острота динамического зрения зависит от угловой скорости движения объекта восприятия, степени координации между шейными и глазными мышцами, а также от степени развития периферического зрения. Хорошо развитый динамический глазомер необходим водителю при выборе дистанций и интервалов, при объезде и обгоне, при въезде в ворота, разъезде на нерегулируемом перекрестке и смене полосы движения.

Большое значение для водителя имеет правильная оценка времени, т.е. продолжительности явлений, событий, своих действий и действий других участников движения. В восприятии времени взаимодействуют различные анализаторы. Наиболее точное различие временных промежутков движения дают суставно-мышечные и слуховые чувства. Оценка времени связана со скоростью реакции человека. Неточная оценка временного интервала приводит к излишней поспешности, резким приемам управления и, как следствие, нередко к аварийной ситуации.

При управлении автомобилем предметы и явления иногда могут восприниматься водителем в неправильном, искаженном виде. Такое неправильное восприятие называется иллюзией. Наиболее часто иллюзии возникают при определении размеров предметов и направления движения. Иллюзии следует отличать от галлюцинаций, при которых человек видит предметы, явления, слышит звуки, в действительности отсутствующие. Некоторым лицам стоит только подумать или усомниться в правильности восприятия, как возникает иллюзия. Предрасполагающими условиями для возникновения иллюзий у водителей являются: отрицательные эмоции (неуверенность, страх, сомнение), ослабление внимания, утомление, сонливость за рулем, состояние алкогольного опьянения, неправильная рабочая поза.

После окончания торможения при прямолинейном движении центр тяжести тела перемещается в направлении, противоположном движению, и создается впечатление, что скорость увеличивается. При окончании разгона центр тяжести тела перемещается вперед, т.е. по направлению движения, и воспринимается как торможение автомобиля.

Отмечено, что движение автомобилей с темной окраской (черной или темно-зеленой) кажется более медленным, а расстояние до них больше чем в действительности. Именно этим объясняется, что автомобили темных цветов значительно чаще попадают в аварии.

Основными мерами борьбы с иллюзиями являются правильный режим труда и отдыха, знание водителями характера и причин, возникающих у них иллюзий, выработка прочных навыков управления автомобилем и повышение уверенности в себе, изучение качеств внимания, правильное его распределение и устранение недостатков своего внимания. Для предупреждения иллюзий рекомендуются также мероприятия, направленные на снижение влияния монотонных раздражителей, вызывающих сонливость.

Качество зрительного восприятия зависит также от видимости и обзорности. Видимостью называют возможность различать особенности окружающей обстановки, обусловленную степенью освещенности предметов и прозрачностью воздушной среды. Дальность видимости определяется расстоянием от глаз водителя до объектов на дороге, которые он видит. Степень видимости - это детали дороги и объекты на ней, которые видит водитель.

Обзорность - это пространство, которое видит водитель впереди, позади и по обе стороны дороги. Обзорность зависит от конструктивных особенностей автомобиля (размеров лобового стекла, зеркала заднего вида, высоты сиденья и возможности его регулирования). В обстановке плотного междурядного движения взгляд водителя перемещается в пределах 40…50° влево и вправо и в пределах 20…30° вверх, что необходимо для восприятия сигнала светофора. При переезде перекрестка, поворотах требуется обзорность 80…90° в обе стороны, а при обгоне или смене полосы - 180°.

Двигательный анализатор водителя осуществляет контроль правильности и точности действий при управлении автомобилем. Импульсы, посылаемые от мышц и суставов, постоянно сигнализируют об их сокращении или расслаблении, о малейших изменениях положений любой части тела. В результате действия водителя постоянно исправляются и дополняются с учетом изменений условий деятельности. Благодаря такому механизму водитель мгновенно получает информацию о малейшем отклонении автомобиля, а также о положении органов управления. Эта информация имеет огромное значение для своевременных и правильных управляющих действий водителя в критических дорожных ситуациях.

Зрительная и двигательная системы человека постоянно взаимодействуют, в результате чего образуется множество связей между корковыми отделами зрительного и двигательного анализатора. Эти связи имеют большое значение для быстрой и точной реакции на различные двигательные и проприоцептивные раздражители. Одновременная и согласованная деятельность мышечного чувства и зрения лежит в основе оценки расстояний, величины предметов и скорости их перемещения. Установлено также, что зрительный и двигательный анализаторы взаимно влияют друг на друга и их функционирование зависит от состояния человека и силы воздействующих на него раздражителей.

Слуховой анализатор необходим водителю для восприятия звуков извне, сигнализирующих об опасной ситуации на дороге. Оценивая силу звука, направление и расстояние до его источника, водитель точнее и быстрее ориентируется в дорожной обстановке. Для водителя важно определить направление звука.

Вестибулярный анализатор участвует в восприятии движения и положения тела в пространстве. Кожный анализатор воспринимает болевые, температурные и тактильные раздражители. Вестибулярные и тактильные ощущения дают водителю дополнительную информацию об изменении скорости или направлении движения автомобиля. Обонятельный анализатор, воспринимающий запахи, может сигнализировать о возникающем пожаре, попадании в кабину паров бензина или отработавших газов.

 

3.2 Сенсомоторные реакции

Сенсомоторные реакции - это ответные действия человека на различные ощущения, воспринимаемые органами чувств. У водителя это проявляется в выполнении необходимых управляющих действий в ответ на информацию, сигнализирующую об изменении положения его автомобиля в системе ВАДС.

Управление автомобилем при высокой интенсивности транспортных потоков, а также на больших скоростях нередко происходит в условиях жестко ограниченного времени. В этих случаях надежность водителя в значительной степени определяется скоростью и точностью его ответных действий на различные раздражители (сигналы). Такими действиями являются: нажатие на педаль тормоза или педаль управления дроссельной заслонкой, поворот рулевого колеса, манипулирование рычагами переключения передач, включение и выключение фар и др.

Простая сенсомоторная реакция - это очень быстрый ответ заранее известным, простым движением на внезапно появляющийся, но заранее известный сигнал. В действии водителя примером простой реакции является быстрое нажатие на педаль тормоза при появлении красного сигнала светофора, если водитель, ожидая сигнал, подготовился к торможению.

Сложная сенсомоторная реакция (реакция выбора) - это когда предъявляется несколько заранее известных сигналов, на каждый из которых следует отвечать определенным, также заранее известным движением. К сложным реакциям относятся также и такие, когда на один и тот же раздражитель следует отвечать различными действиями. Так, например, при появлении на дороге пешехода водитель в зависимости от скорости автомобиля, расстояния до пешехода и других факторов может нажать на педаль тормоза, снизить скорость, совершить объезд, а иногда сочетать эти действия.

В любой сенсомоторной реакции различают латентный (скрытый) и моторный период. Время от момента появления сигнала до начала движения называется латентным периодом, а время выполнения движения - моторным. Латентный период простой реакции в среднем составляет на звуковой сигнал 0,14 с, на свет - 0,20 с. Время сложной реакции значительно превышает время простой реакции и зависит от многих факторов. К ним относятся: сложность дорожной обстановки, неожиданность ее изменения, время суток, состояние и психофизиологические особенности водителя, а также другие факторы, которые представлены на рисунке 3.2 Большинство из них увеличивает время реакции.

Рисунок 3.2 Факторы, влияющие на продолжительность времени реакций водителя

Реакции водителя при управлении автомобилем характеризуются правильностью и точностью. Например, реакция считается неправильной, если водитель перепутает направление и повернет влево вместо того, чтобы повернуть вправо. Однако реакция может быть правильной, но неточной, например, если водитель повернет вправо, но слишком круто, на большой скорости. Это может быть причиной аварии. Точность реакции определяется способностью водителя правильно оценивать расстояние, скорость и направление движения своего автомобиля и других участников движения.

Важным качеством реакций водителя является их своевременность. Обстановка на дороге быстро меняется, и запаздывающие реакции, например, торможение, поворот и т.д., могут быть причинами ДТП.

Значение времени реакции водителя определяется тем, что от него зависит остановочный путь автомобиля, а, следовательно, и исход аварийной ситуации. Время реакции водителя на препятствие в темное время суток возрастает в среднем на 0,6…0,7 с. Увеличивается время реакции и с возрастом.

Исследование времени простой сенсомоторной реакции показало, что при утомлении, заболевании, после приема алкоголя не только увеличивается время реакций, но и заметно учащаются увеличенные значения времени отдельных реакций (эксцессы). Эти реакции условно обозначаются ВР_Э. Порогом, выше которого увеличение времени реакций может считаться эксцессом, является величина, равная М+2´σ, где М - среднее арифметическое время 50 реакций, а σ - среднее квадратическое отклонение. На рисунке 3.3 представлен характерный пример, свидетельствующий о значительном увеличении показателей простой сенсомоторной реакции испытуемого водителя в состоянии утомления после работы в ночную смену. При этом М увеличилось на 74 мс, а σ на 43 мс, а количество эксцессов возросло в 8 раз - с двух до 16. Приведенные исследования свидетельствуют, что при сниженной работоспособности в результате утомления, болезненного состояния, а также после приема алкоголя увеличиваются все показатели простой сенсомоторной реакции, но особенно резко возрастает количество эксцессов, что свидетельствует о высокой информативности этого показателя.

Рисунок 3.3 Изменение времени t простой сенсомоторной реакции R:

а - до работы; б - после работы в ночную смену; Ф - фоновая черта.

Увеличение времени сенсомоторных реакций при утомлении водителей подтвердилось в эксперименте. Была установлена зависимость времени простых сенсомоторных реакций от продолжительности работы водителей и условий движения (рисунок 3.4). Наибольшие изменения времени реакций наблюдались на автомобильной дороге Горький - Саранск с шириной проезжей части 6,5…7,5 м, пролегающей по пересеченной местности, характеризующейся большим числом помех движению (нерегулируемые перекрестки, съезды с дороги, мосты, пешеходные переходы и т.д.), преимущественно грузовым составом транспортного потока и высокой интенсивностью движения. Наименьшее изменение времени реакций было зарегистрировано при движении по дороге Москва - Киев, проходящей по равнинной местности и характеризующейся более свободными условиями движения. На всех маршрутах нарастающее увеличение времени реакций отмечалось после 4 ч работы, что связано с нарастающим утомлением водителей.

Рисунок 3.4 Изменение времени сенсомоторной реакции водителей T_p за время работы t при движении по автомобильным дорогам

Надежность водителя определяется также уровнем его сенсомоторной координации, т.е. способностью своевременно воспринимать и правильно оценивать быстро меняющуюся дорожную обстановку и адекватными управляющими действиями обеспечивать безопасность движения. В процессе обучения и последующей профессиональной деятельности вырабатывается высокое совершенство сенсомоторной координации при выполнении управляющих действий автомобилем, что повышает надежность водителя в любых дорожных условиях.

В оригинальном эксперименте с использованием лабораторного оборудования [23] установлена средняя величина времени реакции при экстренном торможении - 1,23 с. Вместе с тем авторы считают, что у водителя нет строго определенного времени реакций. Так, при экстренном торможении время реакций у отличных водителей было до 1,16 с, у хороших - 1,16…1,60 с, у остальных - свыше 1,60 с.

Время реакций зависит и от скорости автомобиля. Так, например, при увеличении скорости с 50 до 70 км/ч время реакции увеличивается с 1,1 до 1,7 секунд. В лабораторном эксперименте установлено, что минимальное время реакции на красный сигнал водителей возраста 18…22 лет было 0,48…0,56 с, а в возрасте 45…60 лет - 0,78…0,82 с. На сложные сигналы - красный свет и звуковой сигнал - время реакции к концу рабочего дня составляло соответственно 1,05…1,96 с и 1,59…2,61 с.

Время реакции опытных водителей, наездивших 50 тыс. км в знакомых ситуациях, составляет 0,5…1,5 с, а водителей с меньшим опытом - 1,0…2 с. В сложных же незнакомых ситуациях время реакции может возрасти до 5,0 секунд.

 

3.3 Внимание

С невнимательностью водителя связываются от 16 до 34 % ДТП, что свидетельствует о различной трактовке этого понятия. Внимание - это сосредоточение сознания на каком-либо объекте или деятельности с одновременным отвлечением от всего остального.

Внимание имеет различные качества, которые в деятельности водителя проявляются по-разному в зависимости от его индивидуальных особенностей и конкретной дорожной обстановки. Внимание связано с волей. В зависимости от воли различают произвольное и непроизвольное внимание. Непроизвольное (или пассивное) внимание возникает без сознательного волевого усилия под влиянием внешних раздражителей и длится до тех пор, пока они действуют. Такими раздражителями могут быть сильный звук, яркий свет и др. Это более низкая форма внимания, оно возникает по закону ориентировочного рефлекса и является общим для человека и животных.

Положительное значение в деятельности водителя могут иметь любые сигналы, непроизвольно привлекающие его внимание и несущие информацию, необходимую для оценки обстановки и выполнения действий, обеспечивающих безопасность дорожного движения. В целях привлечения внимания водителей используется, например, периодически вспыхивающая красная лампочка на железнодорожных переездах перед препятствием на дороге, при включении сигналов поворота. Непроизвольное внимание водителя привлекается к изменению шума трения колес о дорожное покрытие, изменению шума двигателя и т.д.

Обилие дорожных знаков, любая излишняя ненужная информация на дороге мешают водителю, отвлекая его от управления автомобилем, и могут быть причиной ДТП. Однако сокращение дорожных знаков не всегда бывает полезным. Так, например, иногда даже целесообразно ставить знаки с двух сторон, чтобы один из них был виден водителю во время обгона.

Произвольное внимание - это активное сознательное внимание. Оно требует волевого усилия и всегда направлено на восприятие объектов и явлений с заранее поставленной целью. Благодаря произвольному вниманию водитель сознательно воспринимает необходимые объекты дорожной обстановки, что обеспечивает своевременное и точное выполнение адекватных управляющих действий. При строительстве дорог и организации движения необходимо сделать все возможное, чтобы при восприятии дорожной информации водители как можно меньше напрягали произвольное внимание. Это на более длительное время обеспечит им высокую работоспособность и надежность, а следовательно, повысит безопасность движения.

Объем внимания - это количество объектов, которые могут быть восприняты одновременно и достаточно ясно. Водитель при управлении автомобилем может одномоментно охватить взглядом не более двух-трех объектов. Количество дорожных знаков, которые одновременно воспринимает водитель, должно быть не более трех. Объем внимания можно развить специальными упражнениями и деятельностью. Это достигается объединением различных объектов в один объект, а также быстрым избирательным восприятием наиболее важных в данный момент объектов.

Объем внимания связан с другим качеством внимания - распределением внимания. Это способность человека рассредоточить внимание на нескольких объектах или одновременно выполнять два или более действий, добиваясь при этом успешного результата.

В быстро меняющихся дорожных условиях скорость восприятия, а следовательно, точность и своевременность управляющих действий в значительной степени зависят от скорости переключения внимания - способности быстро менять объекты, на которые направлено внимание, а также скорости перехода от одних видов деятельности к другим. Приобретение таких навыков повышает надежность водителей при неожиданном возникновении критических дорожных ситуаций.

Для безопасности движения большое значение имеет осмотрительность водителя, т.е. его способность видеть не все, а то, что нужно в данный момент для обеспечения безопасности движения. Основой осмотрительности являются распределение и переключение внимания, которые в сочетании с активностью наблюдения обеспечивают своевременное определение возможности осложнения обстановки и правильную последовательность действий, предупреждающих аварийные ситуации.

Требования к интенсивности и устойчивости внимания обусловлены тем, что водитель всегда находится в состоянии готовности к действиям вследствие возможного возникновения непредвиденных осложнений.

Деятельность водителя предъявляет высокие требования ко всем его качествам. Только в одних случаях, например в монотонных дорожных условиях, требуется особенно высокая устойчивость внимания; на скользкой дороге - его интенсивность, а на больших скоростях крайне необходимо быстрое переключение внимания.

Формы невнимательности условно можно разделить на три типа: рассеянность; чрезмерная интенсивность и трудная переключаемость внимания; слабая интенсивность внимания при переутомлении, в болезненном состоянии или после приема алкоголя.

Для водителя недостаточно быть просто внимательным, так как для его деятельности необходимо сочетание различных качеств внимания. Определенное сочетание и последовательность проявления этих качеств внимания в конкретной деятельности следует рассматривать как организацию внимания.

При недостаточной устойчивости внимания следует вырабатывать способность отвлекаться от посторонних раздражителей и приучить себя продуктивно работать в любых условиях. Для воспитания внимания необходимо придерживаться следующего правила: никогда не позволять себе делать никакой работы невнимательно, научиться в необходимых случаях, произвольно сосредоточивать внимание в любой момент на любом предмете или деятельности.

 

3.4 Мышление и память

Мышление. Процесс отражения общих свойств предметов и явлений, нахождение закономерных связей и отношений между ними называются мышлением [24]. Оно позволяет водителю прогнозировать развитие дорожно-транспортной обстановки и результаты будущих управляющих действий.

Различают три формы мышления: понятие, суждение и умозаключение.

Информационной моделью для водителя автомобиля является совокупность информации, поступающей к нему от дороги, среды движения и автомобиля, на основании которой он получает целостное представление о положении своего автомобиля в системе ВАДС в данный момент. Мысленный образ предстоящей деятельности был назван концептуальной моделью, т.е. моделью управляющих действий на основании информационной модели и прошлого опыта.

Предвидение будущего хода событий называется прогнозированием, что свидетельствует о высоком уровне водительского мастерства.

Для деятельности оператора характерен особый тип мышления - оперативное мышление, совершающееся в ходе практической деятельности и направленное на решение практических задач. Для этого основного типа мышления для водителя характерны: тесная связь, переходящая в единство между восприятием и осмысливанием быстро изменяющейся дорожной обстановки; непосредственное включение мышления в практическую деятельность; жестко лимитированное время, что определяет немедленное исполнение принятых решений; повышенный эмоциональный фон работы, требующий высокого нервно-психического напряжения.

Память. Процесс запоминания, сохранения и последующего воспроизведения ранее воспринятого, пережитого или сделанного называется памятью.

Различают разные виды памяти, к ним относятся образная, зрительная, двигательная, слуховая, эмоциональная, смысловая, механическая или логическая память.

Продуктивность памяти зависит от ее качеств, к которым относятся: объем, быстрота запоминания, точность воспроизведения, длительность сохранения и готовность (рисунок 3.5). Чем внимательнее, активнее и самостоятельнее деятельность водителя, тем лучше развиваются у него необходимые качества памяти.

Рисунок 3.5 - Схема факторов, влияющих на продуктивность памяти

Изменение процента забытого материала в зависимости от времени (при механическом запоминании) представлено на рисунке 3.6 Продуктивность механического запоминания относится к продуктивности логического примерно как 1: 25.

Рисунок 3.6 - Кривая забывания по Эббингаузу

 

3.5 Эмоции и воля

Эмоции. Переживания человеком своего отношения к тому, что он познает, делает, т.е. к вещам и явлениям окружающего мира, другим людям, их действиям и поступкам, к своей работе, самому себе и своим действиям называются эмоциями.

Эмоции получают не только внешнее выражение, но и вызывают перестройку жизненно важных физиологических функций, в результате чего мобилизуются и резервные возможности организма, что повышает уровень протекания всех психофизиологических процессов: обостряется зрение и слух, появляется общая собранность, повышается бдительность и осторожность, ускоряются процессы мышления, уменьшается время сенсомоторных реакций, увеличивается мышечная сила и выносливость, повышаются интенсивность внимания и скорость его переключения, возрастает физическая и умственная работоспособность.

По длительности и силе проявления эмоций различают настроение и аффекты. Под влиянием сильных эмоций у человека иногда возникает состояние, которое называют стрессом (напряжением). Эмоции, повышающие жизнедеятельность, называются стеническими, понижающие ее - астеническими. Опасность может вызвать угнетенное чувство астенического характера - страх.

Чтобы предупредить нервно-психические травмы, вся система организации дорожного движения должна быть продумана так, чтобы у водителей как можно меньше возникало отрицательных эмоций. Сюда относятся ясность дорожных знаков, их хорошая видимость и количество, не превышающее необходимый максимум. Разметка проезжей части дороги должна облегчать, а не затруднять работу водителя. Не должно быть устрашающих плакатов и ненужной информации. Взаимоотношения водителей с начальством, друг с другом, пешеходами и сотрудниками УДП должны носить корректный характер.

Воля. Эмоциональную устойчивость можно воспитывать, но для этого необходимо значительное и продолжительное волевое усилие. Воля - это способность человека управлять своими действиями и поступками. Она выражается в высоком самообладании в опасных ситуациях, умении преодолевать препятствия, возникающие на пути к достижению цели, способности подчинить свои влечения и желания требованиям долга, умении подавить чувство неуверенности, сомнения и страха.

Основными волевыми качествами являются: дисциплинированность, самообладание, решительность и настойчивость.

Самообладание, т.е. умение в любых условиях управлять своей умственной деятельностью, чувствами и поступками выражается в способности водителя не поддаваться страху в опасных, критических ситуациях.

Решительность - это способность быстро оценивать обстановку, принимать решение и без колебаний выполнять его. Решительность является важнейшим условием деятельности водителя в аварийной ситуации, особенно при дефиците времени. Настойчивость - это способность длительно и упорно до конца проводить принятое решение. С настойчивостью связано еще одно волевое качество - терпение.

4. Психологические особенности управления автомобилем в сложных условиях

 

4.1 Управление автомобилем и скорость движения

По данным статистики около 40 % ДТП связано с превышением водителями безопасной скорости. Установлено также, что с увеличением скорости растет количество пострадавших при ДТП и увеличиваются материальные потери. Так, по американским данным, при скорости 60 км/ч на 100 вовлеченных в дорожные происшествия автомобилей приходится 30 пострадавших, а при скорости 120 км/ч их количество увеличивается в 4 раза (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 Зависимость количества пострадавших К_П на 100 авт. (кривая 1) и размеры материального ущерба I на 1 авт. (кривая 2) от скорости движения v

В настоящее время автомобильный транспорт нуждается в такой организации движения, которая обеспечивала бы безопасные перевозки на возможно больших скоростях. Задачей является установление и поддержание оптимальной скорости с учетом состояния дороги, видимости, интенсивности транспортных потоков, эффективности их тормозов, а также подготовленности и психофизиологических возможностей водителей. Среди всех этих факторов важная роль принадлежит водителю, хотя его возможности ограничены количеством рабочих операций, которые он может безошибочно выполнять в единицу времени, т.е. темпом работы. При произвольном темпе скорость работы не ограничена временем и зависит от самого человека. При навязанном темпе он должен выполнить необходимые рабочие операции в определенные ограниченные временные периоды.

Особенно выражен навязанный темп работы при неожиданном изменении дорожной обстановки, когда промедление в действиях создает реальную угрозу возникновения ДТП. Безошибочные действия водителей в этих условиях определяются не только уровнем профессиональной подготовки, но и скоростными параметрами их психической деятельности.

По данным А.И. Вайсмана [25], в условиях большого города за 1 ч работы водитель такси обгоняет 4,5+3,08 автомобилей и, несмотря на запрет, подает 3,67+0,55 звуковых сигналов, каждый из которых обозначает аварийную ситуацию. Такие нагрузки приводят к быстрому утомлению водителей и снижению их работоспособности. Специальными исследованиями /26/ установлено, что в условиях интенсивного дорожного движения водитель выполняет 40.50 операций на 1 км пути. При скорости 20 км/ч расстояние в 1 км будет пройдено за 180 с, и следовательно на 1 операцию придется в среднем от 3,6 до 4,5 с. При скорости 30 км/ч это время уменьшится до 2,4.3,0 с, а при скорости 40 км/ч - до 1,8.2,25 с. Темп работы со скоростью не менее 3,5.4,0 с доступен всем водителям, но при увеличении темпа в 2 раза многие водители не успевают своевременно выполнить необходимые операции и снижают скорость.

Для надежного управления автомобилем на больших скоростях движения необходимы не только хорошая профессиональная подготовка и опыт, но также знание психофизиологических особенностей скоростного вождения. Так следует знать, что поле зрения с увеличением скорости суживается. В стоящем автомобиле бинокулярное зрение (двумя глазами) при неподвижных глазах составляет 120°. При скорости 20 км/ч поле зрения суживается до 80°, при 40 км/ч - до 45°, при 80 км/ч - до 30°, при 100 км/ч - 22° (рисунок 4.2). Добавим, что при скорости 160 км/ч поле зрения суживается до 5°. За пределами этих секторов водитель ничего увидеть не может. В результате увеличивается опасность столкновения или наезда на объекты, которые перемещаются с обочины дороги к ее центру. Необходимо также учитывать, что когда два автомобиля на большой скорости движутся навстречу друг к другу, то вследствие сужения поля зрения водители не видят встречные автомобили.

Рисунок 4.2 Изменение угла зрения водителя в зависимости от скорости движения автомобиля

При увеличении скорости увеличивается дальность сосредоточения взгляда на дороге. Если при скорости 50 км/ч достаточно фиксировать взгляд на 150 м, чтобы рассмотреть объект на дороге, то при скорости 160 км/ч это расстояние увеличивается до 700 м. Возможность наезда на объекты на расстоянии, когда водитель не может их видеть, рассмотреть и, следовательно, отреагировать, увеличивает вероятность ДТП.

Движение на больших скоростях опасно также и потому, что в 2…3 раза возрастает время реакции водителя и одновременно увеличивается тормозной путь, который проходит автомобиль за это время.

Превышение водителями установленного ограничения скорости является следствием не только их невнимательности и недисциплинированности, но нередко и непонимания того, что даже самый опытный водитель далеко не всегда может правильно оценить скорость, ориентируясь только на свои ощущения. Неправильная же оценка скорости ведет и к неправильным действиям.

В СНГ скорость движения в населенных пунктах ограничена 60 км/ч, что привело к снижению ДТП и уменьшению тяжести их последствий.

 

4.2 Управление автомобилем в темное время суток

Продолжительность темного времени суток зависит от географического расположения местности, фаз Луны, плотности облаков, природных условий (леса, гор, равнины), времени года и прозрачности воздуха.

Несмотря на снижение интенсивности движения в темное время суток в 5…10 раз, количество ДТП в этот период резко возрастает. В различных районах СНГ в темное время суток происходит от 14 до 40 % всех ДТП.

Основными причинами ДТП в темное время суток являются: снижение видимости, ослепление водителем светом фар встречных автомобилей, неисправность приборов освещения или неправильное пользование ими. Видимость объекта в темное время суток определяется яркостью дорожного покрытия и объекта восприятия, контрастностью этого объекта с дорожным покрытием. Улучшение условий движения ночью возможно путем осветления дорожных покрытий, маркировки проезжей части, а также применения искусственного стационарного освещения.

При отсутствии освещения дорог в темное время суток резко снижаются основные функции зрительного анализатора. Острота зрения в полнолуние падает в 2 раза, а при облачности - в 20 раз. Нарушается цветовое зрение.

В темное время суток нарушается и глубинное зрение, т.е. способность определять расстояние до предметов и между предметами. Это затрудняет зрительную оценку скорости движения автомобиля, в результате чего возникают ошибки водительского расчета. И, наконец, вследствие ухудшения видимости нарушается контрастность зрительного восприятия.

Ввиду резких колебаний освещенности в темное время суток необходимо знать о способности наших глаз приспосабливаться к зрительному восприятию при различных степенях освещенности. Эта способность называется адаптацией и она позволяет водителю получать информацию о дорожной обстановке при различных степенях освещенности. Для полной адаптации к темноте после сильного освещения глаз требуются уже десятки секунд и более.

В темное время суток значительно увеличивается время реакции на появляющееся в поле зрения на дороге препятствие в среднем на 0,6…0,7 секунд. За это увеличенное время автомобиль при скорости движения 60 км/ч пройдет расстояние в 9…11 м. При освещенности дороги в 2 лк время реакции будет составлять 1,0…1,5 с, а при дальнейшем ухудшении освещенности оно увеличивается до 2…3 секунд.

Наибольшее количество ДТП происходит в вечерние часы "пик" - с 16 до 21 ч. На это время приходится около 33 % всех ДТП, 41 % погибших и 39 % раненых из общего числа пострадавших за сутки. В период времени с 2 до 7 ч ввиду низкой интенсивности движения аварийность относительно невелика, но она характеризуется особой тяжестью последствий. Так, если за 5 ч (с 16 до 21 ч) при каждой 1 тыс. ДТП гибнет 261 человек, то за 5 ч (с 2 до 7 ч) - гибнет 342 чел. [26].

В условиях плохой видимости недостаток информации и возникающие при этом отрицательные эмоции утомляют водителя.

Важнейшим фактором, который приводит к ошибкам водителей при управлении автомобилей ночью, является снижение работоспособности. Наибольшее снижение работоспособности имеет место с 22 до 6 ч (рисунок 4.3). Причиной такого снижения является нарушение суточного биоритма. Если при работе днем выраженное утомление возникает в большинстве случаев через 7…8 часов, то ночью уже через 3…4 ч.

Рисунок 4.3 Колебания уровня способности У_р в течение суток

Одной из причин большого числа ДТП в темное время суток является неправильный выбор скорости движения. Проведенные исследования показали, что более половины двигающихся ночью автомобилей превышают безопасную скорость движения.

К условиям плохой видимости относится также туман, который особенно затрудняет деятельность водителя ночью. Водитель, внезапно попав в него, теряет ориентировку. Из-за физиологических особенностей зрения в тумане все дорожные объекты кажутся в 2…3 раза более удаленными и смещенными от своего действительного положения вправо или влево. Возникают зрительные иллюзии.

Снижение ДТП в темное время суток является одной из важнейших задач в системе обеспечения безопасности дорожного движения. Решение ее должно идти по линии улучшения освещения дорог, исключения случаев ослепления водителей и разработки других мероприятий, связанных с организацией дорожного движения. Особое значение имеет достаточная подготовка водителей к управлению автомобилем в темное время суток, рациональный режим их труда и отдыха. Необходимо строго следить за тем, чтобы водители со сниженной работоспособностью не допускались к управлению автомобилем ночью.

5. Работоспособность водителей и их надежность

5.1 Утомление водителей и их надежность

Физиологическая надежность водителя зависит от его состояния здоровья и общего физического состояния, которые определяются нормальным функционированием его органов и систем. Нарушение в протекании физиологических функций ведет к снижению работоспособности. При управлении автомобилем в состоянии сниженной работоспособности водители допускают ошибки, которые нередко приводят к дорожно-транспортным происшествиям. Наиболее частыми причинами снижения работоспособности водителей являются утомление и переутомление, болезненные состояния, прием алкоголя и курение.

Исследования показали, что количество ДТП зависит от времени, в течение которого водитель управляет автомобилем. Из рисунка 5.1 видно, что при продолжительности управления автомобилем от 7 до 12 ч водители совершают ДТП в 2 раза чаще, и при продолжительности управления свыше 12 ч - в 9 раз чаще, чем при работе продолжительностью до 7 ч. При расследовании 175 столкновений автомобилей было установлено, что 64 % таких ДТП произошло после 6…7 часов управления автомобилем. Водители, работающие более 7 ч, совершают 1/3 всех ДТП. Происшествия, возникающие из-за ошибок водителей после длительного управления автомобилем, приводят к более тяжелым последствиям. Так, у водителей, работающих более 12 ч, ДТП со смертельным исходом возникают в 1,5 раза чаще [27].

Рисунок 5.1 - Зависимость количества ДТП N_ДТП от утомления водителей в течение длительного управления автомобилем t

Причиной ошибок водителей при продолжительном управлении автомобилем является утомление, которое снижает работоспособность и может быть непосредственной причиной ДТП или неблагоприятным условием, затрудняющим действия водителей в аварийных ситуациях.

Утомление - это закономерный процесс временного снижения работоспособности, наступающий в результате деятельности, при которой возникают нарушения в работе органов и систем организма. Ведущая роль в развитии утомления принадлежит нервной системе и, прежде всего головному мозгу, клетки которого утомляются значительно раньше, чем работающие мышцы.

Наименьшей утомляемостью обладает нервное волокно, быстрее утомляются мышцы и особенно быстро истощаются нервные центры, в которых при этом развивается торможение.

Развитию утомления водителей способствуют многие факторы, к которым относятся:

неудовлетворительное состояние дороги и плохая организация дорожного движения;

высокая интенсивность транспортного потока;

управление автомобилем на больших скоростях;

плохая видимость и частые изменения освещенности;

неудобное сиденье и плохая обзорность;

высокая и низкая температуры воздуха;

частые перепады температуры в кабине автомобиля;

высокая влажность воздуха;

перепады барометрического давления;

шум и вибрация;

попадание в кабину паров бензина и отработавших газов.

Однако наиболее значимым фактором, который чаще всего приводит к выраженному утомлению водителей, является продолжительность рабочего дня более 8 ч.

Утомлению обычно предшествует чувство усталости. Усталость - это субъективное переживание человеком утомления. Переутомление возникает как хроническое последствие нагрузки, когда утомление от предыдущего дня не проходит, а накапливается. Управление автомобилем в таком состоянии особенно опасно, так как в результате резкого снижения работоспособности возможны ошибки, засыпание за рулем и ДТП.

Работоспособность человека в процессе его трудовой деятельности характеризуется определенными фазами в течение дня. Кривая работоспособности имеет три фазы - врабатывания, устойчивой работоспособности и падения работоспособности в результате утомления. В дальнейшем было обнаружено, что тип кривой, наблюдающейся до обеда, повторяется и после обеденного перерыва (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 Кривая работоспособности в течение рабочей смены:

У_р - работоспособность в условных единицах; Т - часы смены

Исследованиями О.В. Осиповой [27] установлено, что характерным для труда водителей является трудность вхождения в работу и растянутость периода врабатываемости. В период врабатываемости водители могут неправильно оценивать уровень своей работоспособности и идти на рискованные маневры, выполнение которых не соответствует их возможностям.

Установлено, что функциональное состояние водителей и их работоспособность улучшаются на 2-й день после выходного дня и начинают ухудшаться с 5-го дня ежедневной работы. Наиболее высокая работоспособность отмечается на 3-й день работы (в среду), наиболее низкая - в субботу при работе с одним выходным днем в неделю.

В зависимости от характера выполняемой работы различают утомление умственное, физическое и эмоциональное. Утомление водителя является комбинированным, однако нервное напряжение водителя приводит к преобладанию эмоционального утомления.

При утомлении снижается острота и уменьшается поле зрения, изменяются пульс и артериальное давление. Одновременно снижаются интенсивность и устойчивость внимания, замедляется его переключение; увеличивается время сенсомоторных реакций; нарушается мышление, что выражается в замедлении процессов переработки информации. В результате увеличивается время принятия решений и время выполнения управляющих действий; появляется чувство тягостного напряжения и неуверенности. В состоянии утомления снижается степень автоматизма ранее выработанных навыков, затрудняется приобретение новых знаний и навыков, нарушается точность и координация движений; снижаются воля, решительность, а также контроль за выполняемыми действиями; более частыми становятся непроизвольные, кратковременные отключения внимания от управления автомобилем, Такие отключения в деятельности водителя могут быть причинами ошибок и ДТП.

В условиях длительной непрерывной работы, прежде всего, подвержены нарушению сложные функции психической деятельности, требующие высокой творческой активности, но сохраняются простые, доведенные до автоматизма навыки. Поэтому в ситуациях, требующих критического анализа обстановки, а не стандартных решений и действий, могут возникать грубые ошибки.

Установлено, что к 9…10 ч работы у водителей происходит спад активности, а после 10 ч наступает недопустимое с точки зрения безопасности нарушение работоспособности, т.е. развивается некомпенсированное утомление. Это выражается в резком удлинении и повышении вариативности простой зрительно-двигательной реакции, снижении пропускной способности анализаторов, уменьшении частоты пульса, изменении процессов в сердечной мышце и других нарушениях. Время сенсомоторной реакции после смены возрастает на 113,7 %, нарушение сенсомоторной координации на 75,6 % и увеличение дрожания пальцев рук на 70,9 %.

Правильная организация режима труда, создание условий для своевременного и полноценного отдыха и питания водителей в пути, совершенствование дорог и организация дорожного движения - вот мероприятия, без комплексного решения которых невозможно предупреждение ДТП, связанных со снижением работоспособности водителей в результате их утомления и переутомления.

 

5.2 Алкоголь и надежность водителей

Работа водителя автомобиля предъявляет весьма высокие требования к его психофизиологическим функциям и состоянию. При управлении автомобилем в сложных дорожных условиях, в большом городе, особенно при возникновении критических дорожных ситуаций, водитель нередко работает на пределе своих возможностей. Поэтому прием небольших доз алкоголя, вызывающих даже незначительное снижение психофизиологических возможностей водителя, нередко приводит к ошибкам и ДТП.

После приема даже небольших доз алкоголя снижается устойчивость и интенсивность внимания, замедляется его переключение, нарушаются процессы мышления и памяти. В результате водителю требуется больше времени для оценки дорожной обстановки и приема решения, что снижает его готовность к действиям. Одновременно снижается острота зрения, нарушается глазомер и способность различать цвета (особенно восприятие красного цвета), сужается поле зрения, увеличивается время восстановления зрения после ослепления, нарушаются координация движений, их точность, резко увеличивается время реакций, маскируется чувство усталости при наличии утомления и снижении работоспособности.

Однако наиболее опасным нарушением является некритическое отношение пьяного водителя к своему состоянию. Происходит это потому, что алкоголь затормаживает центры коры головного мозга, контролирующие действия и поступки человека. В результате водитель переоценивает свои возможности и недооценивает сложность дорожной обстановки. После приема 75 г чистого алкоголя время общей реакции водителя увеличивается в 2…2,5 раза, при приеме 100 г в 2…4 раза, 150 г в 3…5 раз, 175 г в 6…9 раз.

Для водителя, злоупотребляющего алкоголем, являются характерными: раздражительность, эмоциональная неустойчивость, расстройство сна, быстрая утомляемость. По данным А.И. Вайсмана [25], у 70 % таких водителей ночной сон не снимает утомления от предыдущего дня, в результате чего уже в начале смены их работоспособность снижена.

Алкоголь не только резко увеличивает возможность ДТП, но делает их последствия более тяжелыми и для самого водителя. Опасность водителя возрастает с увеличением дозы принятого алкоголя, объективным показателем чего является содержание его в крови. Сообщалось, что при содержании алкоголя в крови водителя 0,3…0,9 % вероятность ДТП увеличивается в 7 раз, при 1,0…1,4 % - в 31 раз, а при 1,5 % - в 128 раз.

Возрастание опасности возникновения ДТП с увеличением принятой водителями дозы алкоголя подтверждается специальными исследованиями [28]. Эта зависимость представлена на рисунке 5.3, где коэффициент опасности возникновения ДТП увеличивается с ростом концентрации алкоголя в крови водителя. Особенно увеличивается такая опасность при концентрации алкоголя в крови более 1,2 %.

Рисунок 5.3 Зависимость коэффициента α опасности возникновения ДТП от концентрации алкоголя в крови водителя K_α

Одно из важнейших направлений борьбы с ДТП - это быстрое выявление в транспортном потоке водителей, которые находятся в состоянии алкогольного опьянения, и отстранение их от управления транспортными средствами. Для нетрезвого водителя за рулем характерно: запаздывание включения режима трогания автомобиля у светофора, резкое торможение, частый проезд на запрещающие сигналы, превышение скорости, неестественная вихляющая траектория движения, чрезмерно лихая и резкая езда или, наоборот, чрезмерно осторожная езда - крадучись вдоль тротуара. По совокупности этих признаков инспектор дорожного надзора УДП может предположить, что автомобилем управляет нетрезвый водитель. Своевременная остановка и подтверждение возникшего подозрения являются основанием для его отстранения от управления автомобилем и привлечения к административной ответственности.

Существуют все эти методы, которые позволяют контролировать состояние водителей и отстранять их от управления автомобилем, если факт приема алкоголя подтвердится. Главным же является вообще исключение случаев употребления алкоголя водителями. Пока все или подавляющее большинство водителей не поймут, что прием даже малых доз алкоголя абсолютно не совместим с управлением автомобилем, решить эту проблему в полном объеме трудно. В ее решении необходим комплексный подход, включающий вопросы воспитания водителей, контроль за состоянием их трезвости и административные меры.

 

5.3 Здоровье водителей

Человек обладает большими возможностями компенсировать возникающие в его организме нарушения за счет профессионального опыта, позволяющего более рационально использовать сохранившиеся функции и оставшиеся резервы. Этим объясняется, что опытные водители даже при наличии у них некоторых хронических заболеваний иногда продолжительное время сохраняют достаточно высокую работоспособность и надежность. Однако компенсаторные возможности организма небезграничны. Поэтому обострение хронического процесса и даже легкое острое заболевание (насморк, ангина и др.) снижают надежность водителя и могут быть причиной его ошибок при управлении автомобилем, приводящих к ДТП.

Происходит это потому, что в самом начале острого или при обострении хронического заболевания, прежде всего, нарушается протекание психических процессов, обеспечивающих надежность водителей. Это выражается в замедлении восприятия и мышления, нарушении функций внимания и памяти, увеличении времени реакций, нарушении координаций движений. В результате при неожиданном изменении дорожной обстановки водитель не может быстро и точно оценить новую ситуацию, своевременно принять правильное решение и безошибочно выполнить необходимые управляющие действия.

В СНГ, по данным А.И. Вайсмана [25], у 25 % от всех водителей диагностирована гипертоническая болезнь, в то время как у мужчин до 40 лет этим заболеванием болеет лишь 1,33 %, а старше 40 лет - 13,4 %. По другим данным, при обследовании 4 тыс. водителей выявилось, что среднее число заболеваний, приходящихся на 100 водителей, занятых пассажирскими перевозками составляет 8,84, а занятых грузовыми перевозками - 2,0. При опросе 8 тыс. водителей 24 % из них жаловались на головные боли,20 % - на боли в животе, 42 % - на боли в поясничной области и 34 % - на раздражительность. При этом следует отметить, что возникающие нарушения и боли, не только неприятны сами по себе, но они отвлекают внимание водителя, понижают порог возбудимости зрительного и слухового анализаторов, что затрудняет ориентировку, снижает готовность и может быть причиной ошибок.

Среди причин, приводящих к потере сознания у водителей при управлении автомобилем, 1/5 связана с сердечными заболеваниями. Надежность водителей снижается и после приема различных лекарственных средств.

Для предупреждения ДТП, возникающих при управлении автомобилем водителями в болезненном состоянии или после приема лекарственных средств, большое значение имеет контроль за их состоянием и здоровьем. На автотранспортных предприятиях созданы фельдшерские здравпункты, задачей которых является динамическое медицинское наблюдение за состоянием здоровья водителей и проведение предрейсовых осмотров. В приказе Министерства здравоохранения РК дан перечень медицинских противопоказаний, препятствующих допуску к управлению автомобилем и городским электротранспортом; указаны сроки переосвидетельствования водителей в зависимости от возраста, состояния здоровья и вида транспортного средства; даны программа и план подготовки водителей и работников полиции по оказанию первой медицинской помощи; инструкция по применению аптечки для оснащения транспортных средств; перечень оснащения медицинским имуществом стационарных постов УДП.

Выполнение всех требований этого приказа позволит предупредить многие ДТП, связанные с отклонениями в состоянии здоровья, а своевременно оказанная доврачебная медицинская помощь снизит тяжесть последствий, а в некоторых случаях и сохранит жизнь пострадавшим.

 

5.4 Курение и надежность водителей

Причинами ошибок водителей может быть и курение при управлении автомобилем. Японские эксперты установили, что курение ежегодно становится причиной 1…2 % от числа всех автомобильных аварий, а французские специалисты полагают, что эта цифра достигает 5 %.

По данным Г. Шаяхметова [29], частота нарушений правил дорожного движения у курильщиков на 14 % выше, чем у некурящих. Нередко причиной ошибок курящих водителей является отвлечение их внимания от управления автомобилем при прикуривании или по другим причинам, связанным с курением.

Слезоточение, возникающее от воздействия табачного дыма не только отвлекает внимание, но и снижает остроту зрения. Кроме того, если водитель постоянно курит, то на внутренней стороне поверхности стекол кабины автомобиля образуется налет, который снижает их прозрачность и ухудшает видимость. Для устранения такого налета рекомендуется периодически мыть окна с внутренней стороны. Специальными исследованиями установлено, что при выкуривании одной сигареты суживается поле зрения, нарушается цветоощущение и восприятие красного и зеленого цветов, снижается зрительное восприятие приборной информации на 20 %, уменьшается скорость двигательных реакций на 25 %, снижается слух в диапазоне разговорной речи. Курение оказывает отрицательное влияние и на протекание психических процессов, что выражается в снижении восприятия приборной информации на 20 %, увеличении времени реакций на 25 %, нарушении координации движений и мышления. На рисунке 5.4 представлено количество ошибок при исследовании сложных сенсомоторных реакций в течение рабочего дня у курящих и некурящих водителей. В течение первых 2 часов у тех и других отмечается снижение количества ошибок (период врабатывания). После 2 ч работы у некурящих водителей наступает стабилизация (период неустойчивой работоспособности), а затем постепенное, незначительное снижение количества ошибок и лишь после 8 ч их небольшое увеличение. У курящих водителей период стабилизации вообще отсутствует и после 2 ч отмечается нарастающее увеличение ошибок, особенно резко выраженное после 8 ч работы. Последнее свидетельствует, что у курящих водителей быстрее развивается утомление, которое в сочетании с отрицательным воздействием никотина и других веществ, содержащихся в табачном дыме, снижает их работоспособность и надежность.

Рисунок 5.4 Количество ошибок N_ош у курящих (1) и некурящих (2) водителей при исследовании сложных сенсомоторных реакций в течение рабочего дня.

В печати, по радио и по телевидению в настоящее время развертывается пропаганда об отрицательном влиянии курения на здоровье и работоспособность человека, запрещается курение в общественных местах и на транспорте, запрещается любая реклама табачных изделий, на пачках сигарет помещаются рисунки и текст о вреде курения.

6. Аварии на транспорте

Сегодня любой вид транспорта представляет потенциальную опасность. Технический прогресс одновременно с комфортом и скоростью передвижения снизил степень безопасности жизнедеятельности человека.

Транспортная авария (ТА) - авария на транспорте, повлекшая за собой гибель людей, причинение пострадавшим тяжелых телесных повреждений, уничтожение и повреждение транспортных сооружений и средств или ущерб окружающей природной среде. Обычно ТА различают по видам транспорта:

железнодорожная авария;

авиационная катастрофа;

дорожно-транспортное происшествие (ДТП);

аварии на водном транспорте; авария на магистральном трубопроводе и др.

Поражающие факторы, сопровождающие все ТА, зависят как от вида транспорта, так и от вида транспортируемого груза.

Значительное место в общем объеме грузоперевозок занимает железнодорожный транспорт. Он обеспечивает до 47% пассажирских перевозок, а также до 50% доставок грузов. Среди последних большое количество опасных грузов. Поэтому железнодорожный транспорт является отраслью народного хозяйства с повышенным риском возникновения аварийных ситуаций.

Основными причинами аварий и катастроф на железнодорожном транспорте являются:

неисправности пути;

поломки подвижного состава;

выход из строя средств сигнализации и блокировки;

ошибки диспетчеров;

невнимательность и халатность машинистов;

сход подвижного состава с рельсов;

столкновения;

наезды на препятствия на переездах;

пожары и взрывы непосредственно в вагонах;

повреждение железнодорожных путей в результате размывов, обвалов, оползней, наводнений;

изношенность технических средств.

Благодаря внедрению комплекса профилактических и организационно-технических мероприятий число происшествий на железных дорогах в последние годы существенно сократилось.

В гражданской авиации стран СНГ также случаются авиационные происшествия и катастрофы, влекущие за собой гибель людей и разрушения воздушных судов.

Среди причин авиакатастроф выделяются:

ликвидация централизованной государственной системы управления и обеспечения безопасности полетов;

распад единой государственной системы Аэрофлота;

рост числа мелких коммерческих организаций-перевозчиков;

снижение дисциплины, надзора, и контроля за безопасностью полетов в целом;

ошибки пилотов;

ошибки диспетчерских служб;

неисправности авиационной техники (старение, низкие темпы замены на новые виды);

погодные условия.

Одной из основных проблем современности стало обеспечение безопасности движения на автомобильном транспорте.

Крупными автомобильными катастрофами считаются такие, в которых погибли 4 и более человек. Статистика показывает некоторое снижение их количества. Однако продолжает оставаться высокой тяжесть катастроф (численность потерь населения и ущерб, связанные с ними).

Данное положение объясняется следующими причинами:

неудовлетворительным техническим состоянием автомобильных дорог и подвижного состава;

большим количеством пересечений дорог на одном уровне, в том числе и с железными дорогами;

многократно возросшим количеством личного автомобильного транспорта;

неконтролируемым нарастанием объемов грузовых перевозок, выполняемых большегрузными автомобилями (автопоездами) с нагрузками на ось, превышающими допустимые;

нарушением водителями Правил дорожного движения;

плохой подготовкой водителей;

превышением скорости на опасных участках дорог;

выездами на полосу встречного движения;

управлении автотранспортом в нетрезвом состоянии.

В последние годы имеют место кораблекрушения и аварийные происшествия на водном транспорте.

Основными причинами этих аварий являются:

нарушения правил судовождения, пожарной безопасности, технической эксплуатации;

износ материальной части и оборудования судов, портов и других объектов морских и речных пароходств;

погодные и климатические условия (ураганы, штормы, туманы, льды и т.д.);

ошибки капитанов, лоцманов и членов экипажа;

ошибки при проектировании и строительстве судов;

столкновения и опрокидывания судов.

7. Оценка эффективности мероприятий, направленных на предупреждение ДТП по вине нетрезвых водителей

Значительная доля ДТП совершается водителями, находящимися в нетрезвом состоянии. Характерной особенностью этих дорожно-транспортных происшествий является особая тяжесть последствий, связанная с тем, что под влиянием алкоголя водитель теряет способность правильно оценивать окружающую обстановку и контролировать свои поступки. Поэтому проводится большая профилактическая работа с водителями транспортных средств. Вместе с тем в условиях высоких темпов автомобилизации данная работа должна быть целенаправленной, с учетом условий каждого региона. В результате изучения данного вопроса удалось установить зависимость между работой, предпринимаемой различными организациями к нетрезвым водителям, и аварийностью, а также дать конкретные рекомендации по выявлению нетрезвых водителей [31].

Процент нетрезвых водителей (НТВ) от общего числа водителей, участвующих в дорожном движении, может быть получен, если известны 2 параметра: коэффициент опасности (α) нетрезвого состояния водителя, определяемый как отношение вероятности совершения ДТП нетрезвым водителем, к вероятности совершения ДТП трезвым водителем, и процент ДТП (γ) по вине нетрезвых водителей от общего числа ДТП по вине водителей для рассматриваемого города, области, республики, автотранспортного предприятия и т.д.

Коэффициент опасности определен на основании проведенных исследований. Значение α_min=7,5 и α_max=20.

Процент НТВ среди водителей, участвующих в дорожном движении,

 

β=γ/ (α+ (γ-α·γ) /100) (7.1)

Значение β можно определить графическим методом с помощью диаграммы, приведенной на рисунке 8.1.

Рисунок 7 - Зависимость процента НТВ (β) на дороге от процента ДТП (γ) по вине НТВ

Последовательность определения β сводится к следующему.

. Определяется процент ДТП по вине НТВ (по отношению к общему числу ДТП по вине водителей).

. Из точки на оси абсцисс, соответствующей этому значению, восстанавливается перпендикуляр.

. Ординаты точек пересечения этого перпендикуляра с кривыми, соответствующими при α=20 и α=7,5, и дают максимальное и минимальное значение процента β на соответствующем участке дороги, в регионе и т.п.

Для определения вероятности выявления НТВ необходимо дополнительно установить следующее:

число водителей, участвующих в дорожном движении на конкретном участке автомобильной дороги или в регионе (m_В);

среднее число, выявленных в течение суток НТВ (m_НВ).

Общее число водителей, участвующих в дорожном движении на конкретном участке дороги

 

m_в=N·L/υ, (7.2)

где N - интенсивность движения, авт/ч;

L - длина участка, км;

υ - средняя скорость автомобилей, км/ч.

Вероятность выявления водителя, который провел за управлением автомобиля в нетрезвом состоянии некоторое время в течение суток

 

P=m_НВ/ (N×β) (7.3)

При помощи данного метода можно определить: процент НТВ на дорогах по дням недели и часам суток, региону, автотранспортным предприятиям и др.

Такие ответы необходимы для решения многих задач, в частности:

планирования работы дорожно-патрульной службы УДП, служб безопасности движения;

распределения ресурсов на различные мероприятия по повышению безопасности дорожного движения;

оценки эффективности мероприятий по предупреждению ДТП, совершаемых НТВ.

Для определения эффективности работы по выявлению НТВ служба, осуществляющая контроль дорожного движения (дорожно-патрульная служба УДП, службы линейного контроля автотранспортных объединений управления и т.п.), может вычислить коэффициент эффективности

 

φ=m_НВ/ (N×β) ×R, (7.4)

где R - общее число проверок состояния водителей.

Коэффициент эффективности контроля равен 1, если при проверке выявляются НТВ.

Если же НТВ при проверке не выявляются, то коэффициент эффективности проверок φ<1, а если выявляется много НТВ, то φ>1.

Выполним оценку эффективности мероприятий, направленных на предупреждение ДТП по вине нетрезвых водителей, в условиях города Костаная.

Как установлено выше, минимальное и максимальное значения коэффициента опасности (α) нетрезвого состояния водителя соответственно составляют: α_min=7,5 и α_max=20.

Процент НТВ (β) среди водителей, участвующих в дорожном движении, определяем графическим методом с помощью диаграммы, приведенной на рисунке 7.

. Определяется процент ДТП по вине НТВ (по отношению к общему числу ДТП по вине водителей). По данным Костанайского УДП ДВД для города Костаная он составляет γ=30 %.

. Из точки на оси абсцисс, соответствующей этому значению, восстанавливается перпендикуляр.

. Ординаты точек пересечения этого перпендикуляра с кривыми, соответствующими при α=20 и α=7,5, и дают максимальное и минимальное значение процента β в г Костанае β_min=4,6 и β_max=7,7.

Тогда среднее значение процента НТВ (β) среди водителей, участвующих в дорожном движении, составит

 

β= (β_min+β_max) /2= (4,6+7,7) /2=6,2

Для определения вероятности выявления НТВ дополнительно устанавливаем:

) общее число водителей, участвующих в дорожном движении в г. Экибастузе, по формуле (7.2)

 

m_в=N×L/υ=360×50/30=600 чел.

где N - интенсивность движения, авт/ч; по данным Костанайского УДП ДВД для города Костаная она составляет N=360 авт/ч,

L - длина участка, км; длина центральных улиц г. Костаная составляет L=50 км;

υ - средняя скорость автомобилей, км/ч; по данным Костанайского УДП ДВД для города Костаная она составляет υ=30 км/ч.

) среднее число, выявленных в течение суток НТВ (m_НВ) по данным Костанайского УДП ДВД для города Костаная составляет m_НВ=51 чел.

Вероятность выявления водителя, который провел за управлением автомобиля в нетрезвом состоянии некоторое время в течение суток, определяем по формуле (7.3)

 

P=m_НВ/ (N×β) =51/ (8640´0,062) =0,0952

где

N-интенсивность движения, авт/ч; по данным Костанайского УДП ДВД для города Костаная она составляет N=360 авт/ч=8640 авт/сутки.

Минимально необходимое общее число R проверок состояния водителей определяем из уравнения (7.4), приравняв коэффициент эффективности контроля φ единице.

 

R= (N×β) /m_НВ= (8640´0,062) /51=10,5≈11

Таким образом, достаточная эффективность работы по выявлению НТВ в городе Костанае обеспечивается, когда общее число R проверок состояния водителей составляет не менее 11 в сутки.

8. Охрана окружающей среды при проектировании автомобильных дорог

Охрана окружающей среды является одной из важнейших и актуальных проблем. Она приобрела общегосударственное значение. Все решения Правительства РК должны находить свое воплощение и в проектах автомобильных дорог [30].

По площади занимаемых земельных угодий дороги выделяют среди других инженерных сооружений. Только на строительство 1 км современной автомобильной магистрали требуется до 10 га площади. Дополнительная территория требуется для размещения глубоких выемок и высоких насыпей, транспортных развязок, сооружений обслуживания движения и зданий дорожной и автотранспортной службы, снегозащитных устройств, струенаправляющих дамб и траверсов, нагорных канав, срезок грунта и вырубки леса для обеспечения видимости, автобусных остановок с павильонами.

На период строительства отводятся земли, необходимые для размещения временных сооружений, отвалов растительного грунта и проезда транспортных средств. Много места требуют боковые резервы, которые не допускается устраивать на пашне, на орошаемых или осушенных землях, на земельных участках с многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками. Изъятие из сельскохозяйственного использования земельной площади - наиболее важный фактор воздействия дорог на окружающую среду. Излишнего отвода земель следует избегать и потому, что они служат рассадником сорняков. Между собственно земляным полотном дороги и сельскохозяйственными угодьями или лесом не должно быть запущенной переходной зоны.

Сохранение при строительстве дороги сельскохозяйственных угодий и заповедных мест достигается в первую очередь тщательным трассированием и обходом их границ. Уменьшить размеры площади отвода можно путем выбора рациональных решений - сокращения протяжения и высоты насыпей, глубины выемок, увеличения крутизны откосов, уменьшения числа транспортных развязок.

Земли, отводимые на период строительных работ под резервы, временные сооружения, подъездные пути, подлежат возврату землепользователям только после их реконструкции.

Постройка дороги всегда изменяет сложившиеся экологическое равновесие местности. Особенно грубые нарушения окружающей среды происходят, если проектные решения не учитывают местные климатические условия района. Так, например, нарушение режима вечномерзлых грунтов на севере приводит к бурному развитию термокарстовых процессов, всплыванию откосов и активизации наледей.

В заболоченных районах постройка дорог часто нарушает поверхностный сток и фильтрацию воды в толще торфа. С нагорной стороны возможны застои воды, усиливающие процессы заболачивания. В осушаемых районах система дорожного водоотвода на болотах должна включаться в единую мелиоративную сеть и учитывать создаваемый на болотном массиве оптимальный водный режим.

В лесостепных и степных районах отрицательное воздействие дорог на окружающую среду проявляется в основном в нарушении принципов ландшафтной композиции дороги, т.е. при размещении трассы между лесными массивами, ценность которых для ландшафта тем выше, чем реже они встречаются. Прорезание дорогой небольших рощ или расчистка подлеска у их опушек нарушает сложившийся в них микроклимат и может привести к засыханию деревьев, граничащих с дорогой.

В лесостепных и степных районах дороги могут стать причиной развития процессов эрозии - смыва почвенного слоя и образования оврагов у мест сосредоточенного сбрасывания воды с дороги. Загрязнение воды илом вследствие эрозии почв до такой степени замутняет воду, что водные растения и планктон погибают в результате их неспособности в этих условиях к фотосинтезу органической пищи, а это, в свою очередь, снижает уровень содержания кислорода в воде и приводит к массовой гибели промысловой рыбы и других организмов, служащих им пищей. Там, где в полосе проложения дороги имеются пруды, их следует сохранять. Для этого трасса совмещается с существующей плотиной или пруд пересекается эстакадой, чтобы не изменить бытующих условий. При пересечении дорогой водотока или суходола выше пруда или водохранилища в проекте водопропускного сооружения предусматриваются меры против заиливания пруда. В верхнем бьефе сооружения устраиваются решетки и наносоуловители в виде приямков перед входом в трубу.

Дороги следует включать в комплексную с сельским хозяйством систему противоэрозийных мероприятий с устройством природных водохранилищ, обогащающих ландшафт и используемых для отдыха и сельскохозяйственных целей.

В засушливых песчаных пустынях постройка автомобильных дорог часто вызывает перенос песков, слабо закрепленных скудной растительностью, которая уничтожается на придорожной полосе при строительстве. Продуманные проектные решения могут способствовать закреплению песчаного рельефа.

В горных районах склоны обычно состоят из скальных пород, прикрытых продуктами выветривания, равновесия. При строительстве дороги меняется нагрузка на эти склоны и происходит их подрезание, что активизирует оползневые явления. Поэтому в проектах предусматриваются мероприятия по повышению устойчивости склонов: устройства раздельного полотна автомагистрали и ступенчатого расположения проезжей части; замена высоких насыпей эстакадами; осушение оползневых массивов; устройства подпорных стенок; закрепление оползневого массива сваями и др.

Для дорожного строительства охрана окружающей среды особенно актуальна потому, что со сдачей дороги в эксплуатацию места, ранее привлекающие к себе только немногочисленных жителей прилегающих населенных пунктов, становятся доступными миллионам людей. Это требует отражения в проектах дорог принципов технической эстетики - создания приятных, активизирующих работоспособность, условий восприятия дороги и придорожной обстановки водителями и пассажирами, а также мероприятий по защите придорожной полосы от всех нарушений, которые возможны при сосредоточении на ней большого числа людей.

Важной задачей охраны окружающей среды является удаление сточных вод с проезжей части и их очистка. Дождевой, талый и поливомоечный сток загрязнен веществами неорганического и органического происхождения: нефтепродуктами, твердыми частицами из отработавших газов, противогололедными солями, пылью, маслами, частицами грунта перенесенными на кузове или колесах автомобилей с окружающей территории. Все это наносит существенный ущерб водоемам, окружающим дорогу землям, в которые он впитывается. Для очистки воды, сбрасываемой с площадок и стоянок автомобилей через ливневую канализацию в систему водостоков, устраивают грязевые ловушки и отстойники. Их проектируют в водоохранных зонах вблизи АЗС, СТО, стоянок автомобилей, моек и в других местах, где имеется сток с повышенным содержанием вредных примесей.

Постройка дороги отражается и на условиях жизни животного мира. Дорога, пересекая лес, нарушает привычные пути передвижения животных к местам кормежки и водопоя. В результате создается опасность тяжелых происшествий при наездах на неожиданно выбегающих на дорогу животных, а при пересечении заповедников, помимо этого, нарушаются необходимые для разведения животных естественные условия их обитания. Поэтому для сохранения единства пересекаемого массива предусматриваются ограждения дороги, замена труб мостами и переходы под насыпями.

Таким образом, к комплексу проблем защиты окружающей среды относятся охрана ландшафта, растительного и животного мира, памятников истории и культуры народов; борьба с шумом, загрязнением воздуха, почв, поверхностных и грунтовых вод, предупреждение эрозии, снижение потребности в грунте для возведения насыпей; полнота обслуживания движения с наименьшим в то же время ущербом для окружающей среды, а также обустройство придорожной полосы. Одним из основных способов охраны среды и в то же время повышения качества дорог становится архитектурно-ландшафтное проектирование, призванное упорядочить взаимосвязь элементов дороги друг с другом и с элементами ландшафта. Его основное направление - пространственное клотоидное трассирование, вписывание дороги в ландшафт и зрительное ориентирование. Вопросы охраны окружающей среды необходимо рассматривать на всех этапах составления проекта дороги: от трассирования до проектирования отдельных конструктивных элементов.

Заключение

Изучение особенностей восприятия водителем дорожной обстановки показывает, что в решении проблемы обеспечения безопасности дорожного движения имеются достаточно большие резервы. Это, прежде всего повышение представительности водителя в нормах и методах проектирования дорог за счет ориентации при проектировании не только на устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания, но и на психофизиологические возможности водителя.

Нормирование параметров дорог - это задача технико-экономическая и успешность ее решения зависит от совершенства методов экономических расчетов и наличия показателей, учитывающих как прямые затраты при строительстве дороги, так и затраты, связанные с последующей эксплуатацией дороги, аварийностью на ней и с удобством работы водителей и движения пассажиров. Дорога - это место работы тысяч людей, и условия работы на ней должны быть не только безопасны, но и удобны. Решению этой задачи помогут сведения, получаемые в процессе исследования закономерностей восприятия водителем дорожной обстановки.

Использование этих закономерностей может идти по двум путям. Первый - разработка методов, позволяющих оценивать с учетом создаваемых дорожных условий надежность и удобство работы водителей и при необходимости вносить коррективы в проектные решения. Второй путь - совершенствование норм и методов проектирования дорог, применение которых исключает создание зрительно неясных дорог, неудобных или опасных для движения участков. Оба эти пути не исключают, а дополняют друг друга.

Дальнейшее развитие науки и совершенствование практики проектирования дорог и организации движения требуют расширения знаний о водителе, его реакциях, о его возможностях как оператора сложной системы. Для обеспечения надежности водителей необходим высокий уровень профессиональных умений и навыков и хорошая психофизиологическая подготовка. В формировании таких качеств большую помощь может оказать индивидуальный подход при обучении с учетом психологических особенностей обучаемых. Повышению надежности водителей может способствовать введение психологического отбора и улучшение медицинского контроля за состоянием водителей перед рейсом и в пути.

В результате выполненного исследования:

. Определены и системно сгруппированы факторы, определяющие надежность работы водителя.

. Получены зависимости изменения скорости переработки информации и наиболее приемлемого темпа предъявления световых раздражителей от продолжительности работы автомобилей на линии, при этом степень снижения этих показателей зависит от сложности маршрута.

. Установлено, что все звенья системы ВАДС взаимосвязаны и определяют друг друга, поэтому при проектировании дорог, конструировании автомобилей, организации дорожного движения необходимо учитывать возможности водителя и создавать оптимальные условия для его работы.

. Определены основные размеры на рабочем месте, определяющие правильную посадку водителя, исключающую излишнее мышечное напряжение и способствующее наилучшей обзорности.

. Выявлена зависимость между температурой воздуха в кабине и количеством ДТП, определяющая, что наиболее благоприятная температура 18.20°С.

. Установлены зависимости влияния шума на концентрацию внимания водителя, подтверждающие обоснованность назначения допустимого предела шума в кабине автомобиля 74.75 дБ при частоте 1000 Гц.

. Определены факторы, влияющие на продолжительность времени реакции водителя.

. Получены зависимости времени простых сенсомоторных реакций от продолжительности работы водителей и условий движения, при этом нарастающее увеличение времени реакций отмечалось после 4 ч работы в связи с нарастающим утомлением водителей.

. Установлена средняя величина времени реакции при экстренном торможении - 1,23 с. Кроме отличных и хороших водителей эта величина может превышать 1,60 с. В сложных и незнакомых ситуациях время реакции может возрасти до 5,0 с.

. Выявлена схема факторов, влияющих на продуктивность памяти.

. Приведена зависимость процента забытого материала при механическом запоминании от времени. Продуктивность механического запоминания относится к продуктивности логического как 1: 25.

. Получена зависимость количества пострадавших на 100 автомобилей и размера материального ущерба на 1 автомобиль от скорости движения. При скорости движения 60 км/ч на 100 вовлеченных в ДТП автомобилей приходится 30 пострадавших, а при скорости 120 км/ч их количество увеличивается в 4 раза.

. Выявлена зависимость изменения угла зрения водителя в зависимости от скорости движения автомобиля, при скорости 160 км/ч поле зрения суживается до 5°.

. Установлена зависимость уровня способности водителя в течение суток, показывающая, что наибольшее снижение работоспособности имеет место с 22 до 6 ч.

. Установлено, что количество ДТП зависит от времени, в течение которого водитель управляет автомобилем. При управлении автомобилем от 7 до 12 ч водители совершают ДТП в 2 раза, а при продолжительности управления свыше 12 ч в 9 раз чаще, чем при работе продолжительностью до 7 ч.

. Обнаружено, что работоспособность человека в процессе его трудовой деятельности имеет фазовую характеристику в течение рабочего дня с тремя фазами - врабатывания, устойчивой работоспособности и падения работоспособности в результате утомления; тип кривой, наблюдающийся до обеда, повторяется и после обеденного перерыва.

. Выявлена зависимость коэффициента опасности возникновения ДТП от концентрации алкоголя в крови водителя. Особенно увеличивается такая опасность при концентрации алкоголя в крови более 1,2 %.

. Определена зависимость количества ошибок у курящих и не курящих водителей при исследовании сложных сенсомоторных реакций в течение рабочего дня. У курящих водителей период устойчивой работоспособности вообще отсутствует и после 2 ч отмечается нарастающее увеличение ошибок, особенно резко выраженное после 8 ч работы.

. Разработана методика оценки эффективности мероприятий, направленных на предупреждение ДТП по вине нетрезвых водителей.

. Установлено, что достаточная эффективность работы по выявлению нетрезвых водителей в городе Костанае обеспечивается, когда общее число проверок состояния водителей составляет не менее 11 в сутки.

Список литературы

1.      Мишурин В.М., Романов А.Н. Надежность водителя и безопасность движения. - М.: Транспорт, 1990. - 167 с.

2.      Сильянов В.В. Технический прогресс и безопасность движения // За рулем. - 2004, - № 4. - С.17.

.        Бабков В.В. Дорожные условия и безопасность движения. - М.: Транспорт, 1982. - 288 с.

.        Лобанов Е.М. Проектирование дорог и организация движения с учетом психофизиологии водителя. - М.: Транспорт, 1980. - 311 с.

.        Луковецкий М.А. Безопасность движения: Организация, планирование и управление предприятиями. - М.: Транспорт, 1988. - 196 с.

.        Буга П.Г., Шелков Ю.Л. Организация пешеходного движения. - М.: Высшая школа, 1997. - 231 с.

.        Руководство по регулированию дорожного движения в городах. - М.: Стройиздат, 2002. - 142 с.

.        Самойлов Д.С., Юдин В.А., Рушевский П.В. Организация и безопасность городского движения. - М.: Высшая школа, 1991. - 256 с.

.        Полтев К.М., Полтев М.К., Бровко А.З. Физиология и психология водителя и безопасность движения. - М.: ВЗПИ, 1980. - 19 с.

.        Дрю Д.Р. Теория транспортных потоков и управление ими. - М.: Транспорт, 1972. - 424 с.

.        Иванов В.Н., Борисюк Н.В., Сытник В.Н. Вопросы психофизиологии человека на автомобильном транспорте. - М.: Высшая школа, 1994. - 307 с.

.        Лобанов Е.М., Визгалов В.М. и др. Проектирование и изыскание пересечений автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1996. - 232 с.

.        Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. - М.: Транспорт, 1977. - 350 с.

.        Ситников Ю.М., Дивочкин О.А. Стадийное улучшение транспортно-эксплуатационных качеств дорог. - М.: Транспорт, 1973. - 125 с.

.        Лобанов Е.М., Сильянов В.В., Ситников Ю.М. Пропускная способность автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1993. - 146 с.

.        Коноплянко В.И. Организация и безопасность городского движения. - М.: Транспорт, 1991. - 182 с.

.        Интыков Т.С. Основы организации и безопасности движения. - Караганда, КарПТИ, 1985. - 95 с.

.        Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Е. Организация дорожного движения. - М.: Транспорт, 1992. - 208 с.

.        Лобанов Е.М., Новизенцев В.В. Методика оценки эмоционального состояния водителей с использованием психофизиологических показателей. - Труды МАДИ, 1995, вып.95, с.110 - 132.

.        Самойлов Д.С., Юдин В.А., Рушевский П.В. Организация и безопасность городского движения. - М.: Высшая школа, 1981. - 256 с.

.        Прибор для оценки способности водителя перерабатывать зрительную информацию / А. Романов, В. Мишурин, В. Шульц, Л. Рыленышев // Автомобильный транспорт. 1986. - № 4. - С.22 - 23.

.        Гаврилов Э.В. Эргономика на автомобильном транспорте. - Киев, Техника, 1976. - 152 с.

.        Ротенберг Р.В., Хубилашвили Ш. Время реакций // Автомобильный транспорт. - 1977. - № 8. - С.54 - 55.

.        Платонов К.К., Голубев Г.Г. Психология. - М.: Высшая школа, 1973. - 256 с.

.        Вайсман А.И. Здоровье водителей и безопасность движения. - М.: Транспорт, 1993. - 136 с.

.        Игнатов Н.А. Человек за рулем. - М.: Транспорт, 2004. - 193 с.

.        Осипова О.В. Периоды снижения работоспособности водителей и их профилактика // Актуальные проблемы профилактики травматизма при ДТП / Тезисы докладов Всесоюзной конференции. - Горький, 1984. - С.128 - 130.

.        Корнеев А., Кошкин Е. Анализ ДТП, совершаемых нетрезвыми водителями // Автомобильный транспорт. - 1983. - № 9. - С.24 - 25.

.        Шаяхметов Н. Водитель и курение // Автомобильный транспорт. - 1983. - № 3. - С.42 - 43.

.        Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог. - Москва: Транспорт, 2003. - 175 с.

.        Аксенов В.А., Попова Е.П., Дивочкин О.А. Экономическая эффективность рациональной организации дорожного движения. - М.: Транспорт, 1998. - 128 с.