22 - 07 - 2017
SOFiSTiK – универсальный программный комплекс, использующий метод конечно-элементного анализа
Сбор нагрузок и расчет по грунту фундаментов опор автодорожных, железнодорожных и пешеходных мостов
ООО Малое инновационное предприятие Технопарк МАДИ

Учет риска потери информации водителями в проектировании дорог и организации дорожного движения

Н.В. Щеголева

Серьезной методической проблемой повышения безопасности дорожного движения является проблема учета человеческого фактора в проектирование дорог и организации дорожного движения. Нередко встречаются такие ситуации, когда водители транспортных средств в результате перегрузки информационными показателями (знаки, дорожная разметка), геометрическими параметрами автомобильной дороги пытаясь отреагировать на все одновременно, теряют из памяти (не охватывают) ту или иную информацию в связи с психическим перенапряжением и попадают в аварию.

Любой уровень психического напряжения и эмоционального состояния являются следствием информационной нагрузки и (или) перегрузки водителя. Один и тот же уровень информации является неприемлемым для одних людей и не вызывающим больших напряжений для других. Этим подтверждается вероятностная сущность восприятия и переработки информации человеком. Параметром, оценивающим усвоение информации у человека, как отмечалось в работе [2], является риск потери информации, который определяется по следующей зависимости:

20060001-120-124-f1

где Bm – максимальное количество информации дорожной обстановки, при поступлении которой за 1 секунду вероятность безотказной работы водителя равна 50%, бит/с; Bi – среднее количество фактической информации дорожной обстановки, поступающее в кратковременную память водителя за 1 секунду, бит/с; ?m – среднее квадратичное отклонение максимального количества информации дорожной обстановки за 1 секунду, бит/с; ?i – среднее квадратичное отклонение количества фактической информации дорожной обстановки за 1 секунду, бит/с; Ф(U) – интеграл вероятности, определяемый при помощи функции Лапласа.

Однако прямая связь между риском потери информации и количеством ДТП, произошедших из-за недостатка информации, отсутствует, так как потеря информации не всегда ведет к ДТП, а статистических данных, связывающих потерю информации и число ДТП, нет. Следовательно, отсутствует возможность оценить в денежном эквиваленте приемлемый (пороговый) риск потери информации водителем, при котором риск возникновения ДТП будет допустимым. В то же время в работе [2] была установлена зависимость риска потери информации (rnu) водителем от риска возникновения ДТП по причине несовершенства дорожных условий (rду). Такая же зависимость присутствует между чистой приведенной ценностью NPV и риском дорожных условий rду.

Совместное решение этих зависимостей позволяет оценить величину приемлемого (порогового) риска потери информации водителем, соответствующей допустимой величине риска возникновения ДТП по причине несовершенства дорожных условий.

На рис. 1 представлен пример соответствия риска потери информации водителем и риска возникновения ДТП на участках возможного глиссирования автомобиля.

 

20060001-120-124-p1

Рис. 1. Зависимость риска потери информации от риска глиссирования автомобиля

Анализируя величины рисков (см. рис. 1), можно сдлать выводы:

– при первоначальном росте риска дорожных условий водитель практически не реагирует на эти изменения. Человек еще не достиг порога чувствительности (rnu)=2,0?10–4 и его психическое и эмоциональное состояние не перегружено. Водитель спокойно продолжает движение по автомобильной дороге, успевая при этом переработать поступающею информацию;

– однако дальнейшее увеличение опасности дорожных условий (при риске от 1,3?10–3 до 3,7?10–3) приводит к резкому увеличению риска потери информации. Например, еще приемлемому риску дорожных условий (3,7?10–3), соответствует уже гораздо больший риск потери информации (5,1?10–2). В данном случае водитель транспортного средства, пытаясь удержать всю ситуацию под контролем, реагирует на процесс движения гораздо более эмоционально и напряженно, что может приводить к неправильно принятым решениям и возникновению аварийных ситуаций;

– при последующем росте опасности дорожных условий риск потери информации становится недопустимым. Водители транспортных средств, попавшие в такую ситуацию, находясь в критическом напряжении, не в состоянии адекватно реагировать на сложившуюся обстановку. Об этом говорит то, что при рисках дорожных условий больше (4?10–3) риск потери информации стремится к единице, то есть в данной обстановке практически весь поток информации поступающей к водителю не будет обработан человеческой памятью (не усвоен). Водитель в лучшем случае прибегает к экстренному торможению, если позволяет состояние дорожного покрытия, в противном же случае может не справиться с управлением транспортным средством.

Выводы, представленные выше, так же подтверждаются анализом области распределения риска, допускаемого водителями, на опасной стадии развития ДТП (см. рис. 2).

 

20060001-120-124-p2

Рис. 2. Кумулятивная кривая распределения риска, допускаемого водителями,
на опасной стадии развития ДТП

Накопленная частость показывает, сколько водителей (в процентах) допускают движение с риском дорожных условий, не превышающим указанные на оси абсцисс значения:

– 15% водителей предпочитают осуществлять движение по дороге с риском не выше, чем 1?10–4;

– 50% водителей (включая и водителей предыдущей группы) допускают при движении риск не более, чем (3?6)?10–3;

– 85% водителей допускают в процессе движения по дороге риск не выше, чем 3?10–2;

– все водители (то есть 100%) осуществляют движение по дороге с риском, не превышающим 0,27.

Другими словами, если водитель, попавший в группу 15% обеспеченности, превысит риск дорожных условий 1?10–4, то он сразу снизит скорость движения, так как величина риска для него неприемлема. В последней группе (85-100%) имеются водители, которые снизят скорость при риске не менее, чем 0,27. В то же время, если по дорожным условиям или по сложившейся обстановке водитель из группы 15%-й обеспеченности окажется в ситуации с риском, превышающим допустимый (например, в ситуации с риском 3?10–3), то он может не справиться с опасной ситуацией и допустить возникновение ДТП, тогда как водитель, допускающий риск 0,27, в этой ситуации, как правило, сможет избежать аварии. Как видно из рис.2, водителей, допускающих такой риск, всего 15% и именно они допускают риск потери информации равный (5,1?10–2).

Таким образом, мы видим, что при проектировании дорог и организации дорожного движения необходимо учитывать потерю информации.

Литература

1. Столяров В.В. Проектирование автомобильных дорог с учетом теории риска: в 2 ч. / В.В. Столяров. – Саратов: СГТУ, 1994.

2. Щеголева Н.В Риск потери информации кратковременной памятью человека / Н.В. Щеголева // Повышение эффективности эксплуатации транспорта: межвуз. науч. сб. – Саратов: СГТУ, 2003. – С. 184-190.

Новости ФОРУМА
 
 

 

Транспортные сооружения - научный журнал

Кафедра Транспортное строительство СГТУ

Блог о расчeтах мостов Портал мостостроителя

Ingener.kz: Всё для инженеров

СК Стройкомплекс-5