Автомобилизация и дорожное движение

Автомобильный транспорт прочно вошел в современную жизнь, обеспечивая большой объем перевозок во всех сферах человеческой дея­тельности. Промышленность, строительная индустрия, сельское хозяй­ство, торговля не могут нормально функционировать без широкого использования автомобилей. Автомобильные перевозки стали неотъем­лемым звеном транспортного процесса практически на всех видах транспорта, так как подвоз грузов и пассажиров к железнодорожным станциям, водным и воздушным портам обеспечивается главным об­разом на автомобилях.

Автомобильный транспорт сегодня является наиболее мощной энергетической базой. Суммарная мощность двигателей автомобилей составляет 20–25 млрд. кВт, а ежегодно вырабатываемая ими энер­гия – примерно 30 тыс. млрд. кВт-ч.

В Российской Федерации в 2000 г. было 31, 6 млн. единиц транспорт­ных средств (64, 4% легковых автомобилей, 13, 9% грузовых, 2, 0% ав­тобусов и 19, 6% мотоциклов и мотороллеров).

Постоянно растет мировой парк автомобилей. Впервые появившись на дорогах планеты в 1886 г., автомобиль стал самым массовым транс­портным средством. Если в 1900 г. мировой парк автомобилей насчи­тывал около 11 тыс. ед., то в 1950 г. он составил 70, 4 млн. ед. В 1970 г. во всем мире было 230 млн. автомобилей, в 1990 г. численность парка со­ставила 550 млн. ед., а в 2000 г. достигла 700 млн. ед. Ежегодно мировая автомобильная промышленность выпускает более 50 млн. автомобилей.

Показателем автомобилизации является степень насыщения стра­ны автомобилями, определяемая числом всех видов автомобилей, при­ходящихся на 1000 чел. Однако чаще используют показатель автомоби­лизации, определяемый числом легковых автомобилей, приходя­щихся на 1000 чел. Если в 1937 г. этот показатель в мире был 15, 8 авт./ 1000 чел., а в 1967 г. – 46, 2, то в 2000 г. он превысил 100 авт./1000 чел.

В отдельных странах уровень автомобилизации значительно выше и поданным на 1995 г. он составил в Люксембурге – 785авт./1000 чел., США –739, Италии – 666, Японии – 665, Швейцарии – 635, Кана­де – 612, России – 135 авт./1000 чел.

В Москве, например, по данным переписи в 1978 г. при численнос­ти населения 8, 53 млн. чел. автомобильный парк составлял 667 тыс. ед., в том числе 526 тыс. – легковых. Уровень автомобилизации для Москвы был 62 авт./1000 чел. В 1990 г. он достиг 71 авт./1000 чел., в 1995 г. – 126 авт./1000 чел., а в 2000 г. – уже 242 авт./1000 чел.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, автомобилиза­ция наряду с безусловно положительным влиянием на экономику и социальное развитие государств несет в себе и отрицательные послед­ствия, связанные с большим числом дорожно-транспортных происше­ствий (ДТП), погибших и раненых, огромным материальным ущербом, негативным влиянием на экологическое состояние городской среды, загромождением улиц стоящими автомобилями.

Поданным Всемирной организации здравоохранения в результате ДТП во всем мире ежегодно погибают 1171 тыс. и получают ранения около 10 млн. чел. По числу жертв ДТП Россия занимает одно из пер­вых мест в мире (в 2000 г. в России в результате ДТП погибло 29, 6 тыс. чел.).

Тяжесть последствий ДТП у нас в 7 – 10 раз выше, чем в США и боль­шинстве стран Европы. За 1990 – 2000 гг. в Российской Федерации за­регистрировано почти 1, 9 млн. ДТП, в которых погибло более 360 тыс. чел. и более 2 млн. чел. получили ранения.

Основные показатели аварийности на автомобильном транспорте Российской Федерации за период 1990 – 2000 гг. представлены на рис. 1.1, а относительные – в табл. 1.1.

Рис. 1.1. Динамика аварийности в Российской Федерации за 1990–2000 гг.: 1 – число ДТП, тыс.; 2 – число раненых, тыс. чел.; 3 – число погибших, тыс. чел.

Таблица 1.1

Жертвами ДТП становятся чаще всего молодые люди. По данным Всемирной организации здравоохранения, показатель смертности в результате ДТП для наиболее молодой части населения занимает веду­щее место наряду с такими причинами смерти, как сердечно-сосудис­тые заболевания, рак, туберкулез и инфекционные болезни.

Среди пострадавших в результате ДТП в последние годы пешеходы составляют 35 – 40%, водители – около 30%, пассажиры – 26 – 32%, иные участники движения – до 3%.

В расчете на 1 млн. жителей каждой возрастной группы больше все­го пострадавших среди лиц в возрасте 21 – 24 года (рис. 1.2). В 2000 г. среди причин ДТП в Российской Федерации 74, 3% связано с наруше­ниями Правил дорожного движения РФ водителями, 30, 8% – с нару­шениями Правил пешеходами, 22, 7% – с неудовлетворительным со­стоянием улиц и дорог, 2, 5% – с техническими неисправностями транс­портных средств (сумма превышает 100%, так как каждое ДТП обус­ловлено влиянием нескольких причин или сопутствующих факторов).

Рис. 1.2. Число пострадавших в ДТП на 1 млн. жителей в каждой возрастной группе

Огромен материальный ущерб от аварий на дорогах. Так, по оцен­кам Всемирной организации здравоохранения ущерб от ДТП во всех странах мира составляет около 500 млрд. долл. США или 1–3 % внут­реннего валового продукта.

В Российской Федерации по Методике оценки и расчета норма­тивов социально-экономического ущерба от дорожно-транспорт­ных происшествий (Р-03112199-0502-00/Минтранс России. – М.: Трансконсалтинг, 2001. – 44 с.) ущерб от ДТП в 2000 г. составил более 80 млрд. руб.

В отработавших газах автомобилей содержатся канцерогенные ком­поненты – окислы углерода и азота, углеводороды, альдегиды, сернис­тый газ, свинец, хлор, бром, фосфор. Эти вещества оказывают вредное воздействие на здоровье людей, отрицательно влияют на животный и растительный мир. По данным ряда зарубежных стран на автомобиль­ный транспорт приходится около 50% общего объема выбрасываемых в атмосферу вредных веществ (в городах – до 70%). В Российской Фе­дерации автомобили выбрасывают в атмосферу более 14 млн. т загряз­няющих веществ ежегодно. В Москве эти выбросы по данным Моском-природы в 1999 г. составили 2, 32 млн. т.

Отрицательно воздействует на организм человека шум, который яв­ляется причиной более 70% нервных расстройств жителей городов, вы­зывает развитие усталости, раздражительности, бессонницы, сердеч­но-сосудистых заболеваний. В общем шумовом фоне города удельный вес транспортного шума составляет до 80 %. Уровень транспортного шума в городах недопустимо велик и часто в жилых помещениях, боль­ницах, местах отдыха, расположенных вблизи городских магистралей, достигает 70 – 75 дБА (при норме для жилых помещений 40 – 50 дБА днем и 30 – 40 дБА ночью). Непосредственно на магистральных улицах крупных городов транспортный шум достигает 80 – 85дБА. По данным НИиПИ Генплана г. Москвы, уровень шума транспортных потоков в центре города составляет 64 – 81 дБА.

Установлено, что уровень шума зависит от интенсивности движе­ния и повышается примерно на 10 дБА при возрастании интенсивнос­ти на 1000 авт/ч. Уровень шума в значительной степени зависит также от скорости движения. В среднем можно считать, что увеличение ско­рости транспортного потока на 10 км/ч приводит к возрастанию уров­ня шума примерно на 6 дБА.

Скорость движения на некоторых улицах городов снижается вслед­ствие заторов в часы пик до 8–10 км/ч, делая малоэффективным ис­пользование автомобилей в качестве средства передвижения. Современ­ные научные исследования и практический опыт позволяют объяснить причины указанных негативных явлений и дать рекомендации по со­кращению и ликвидации нежелательных последствий автомобилиза­ции. Автомобиль обладает преимуществами перед другими видами транспортных средств: высокой мобильностью, способностью достав­лять пассажиров и грузы " от двери до двери", относительной просто­той управления. Именно с этими преимуществами автомобиля связа­ны названные отрицательные явления, сопровождающие автомобилизацию, и в первую очередь недостаточный уровень безопасности дви­жения. Можно назвать три важнейших характерных черты современ­ных автомобильных перевозок, определяющих низкий уровень безо­пасности:

– недостаточная обеспеченность автомобильного транспорта соответ­ствующими по своим параметрам дорогами;

– недостаточная изоляция транспортных потоков от других участни­ков дорожного движения;

– невысокий средний уровень квалификации водителей.

Анализ влияния уровня развития УДС на состояние аварийности убедительно свидетельствует о наличии определенной зависимости между этими показателями. Там, где плотность дорожной сети меньше 0, 3 км дорог на 1 км² территории, резко возрастает основной показа­тель аварийности – число погибших людей на 10 тыс. транспортных средств (рис. 1.3). Поскольку развитие дорожной сети должно быть свя­зано с развитием автомобилизации, можно утверждать, что строитель­ство дорог является важнейшей предпосылкой повышения безопасно­сти движения.

Следует отметить, что Российская Федерация существенно отстает по протяженности дорог от многих стран развитой автомобилизации. По состоянию на 1 января 2000 г. протяженность автомобильных дорог общего пользования составляла 579 тыс. км, что в 10 – 12 раз меньше, чем в США.

Отставание дорожного строительства от роста парка автомобилей характерно практически для всех стран мира. Диспропорция между ростом парка транспортных средств и развитием УДС особенно ощу­тима в городах, где дорожное строительство ограничивается не только финансовыми возможностями, но и существующими планировкой и застройкой. В условиях перенасыщения улиц и дорог транспортными средствами особенно заметно проявляются все негативные явления автомобилизации.

Рис. 1.3. Зависимость показателя аварийности от плотности дорожной сети

Анализ результатов периодических обследований состояния орга­низации дорожного движения в Москве позволяет констатировать резкое отставание роста протяженности сети магистральных улиц от тем­пов автомобилизации (табл. 1.2). Так, за период 1968 – 2000 гг. парк ав­томобилей в Москве увеличился в 7 раз, уровень автомобилизации (учи­тываются только легковые автомобили) – в 11, 5 раз. При этом протя­женность сети магистральных улиц возросла только в 1, 8 раза, а плот­ность УДС еще меньше – в 1, 1 раза. Рост интенсивности движения толь­ко за период с 1981 г. на разных магистралях города составил 20 – 40 %. Около 80 % магистралей общегородского значения в центре города ис­черпали пропускную способность или работают на ее пределе.

Таблица 1.2

Вместе с тем постоянно снижаются объемы дорожно-мостового строительства: с 30 км в год магистралей общегородского значения в 1971 – 1975 гг. до 10 км в 1986 – 1990 гг. Естественно, такое положение не может не сказаться на уровне безопасности движения. В Москве в 2000 г. было совершено 7032 ДТП, в которых погибло 978 и ранено 7382 чел.

На загородных дорогах, особенно в пределах расположенных на них малых населенных пунктов, движение автомобилей происходит вместе с тракторами, гужевыми повозками, пешеходами и нередко даже с до­машними животными. Такое смешанное и неупорядоченное движение создает условия для возникновения множества конфликтных ситуаций.

В городах преобладает смешанное движение, а из-за недостаточно развитой УДС, как правило, отсутствует реальная возможность выде­ления отдельных магистралей для определенных видов транспортных средств.

Существенные проблемы в плане безопасности движения возни­кают также в связи с желанием огромного числа людей стать водителя­ми. В США практически все взрослое население имеет водительские удостоверения. В нашей стране ежегодно получают водительские удос­товерения около 3 млн. чел. Однако из-за отсутствия развитой матери­ально-технической базы, нехватки квалифицированных преподавате­лей процесс подготовки новых водителей не обеспечивает формирова­ния у них требуемых навыков и знаний.

Вместе с этим при современном уровне развития автомобильной техники надежность водителя является решающим фактором безопас­ности движения. Направление автомобиля по заданной траектории, соблюдение соответствующих дистанций и интервалов между движу­щимися транспортными средствами, разрешение возникающих на до­роге конфликтных ситуаций зависят в основном от водителя.

На дорогах функционирует сложная социально-техническая сис­тема, представляющая собой совокупность участвующих в движении пешеходов и различных типов транспортных средств, управляемых людьми, и называемая дорожным движением.

Закон Российской Федерации " О безопасности дорожного движе­ния, принятый Государственной Думой России в 1995 г., термин дорож­ное движение определяет как " совокупность общественных отношений, возникающих в процессе перемещения людей и грузов с помощью транс­портных средств или без таковых в пределах дорог" (приложение 1).

Термин дорожное движение (Road Traffic, Strassenverkehr) впервые был широко введен в обращение международной Конвенцией о дорож­ном движении, принятой в рамках ООН в 1949 г., которая в 1968 г. была переработана, а в 1993 г. дополнена.

Специфические особенности и проблемы дорожного движения обусловлены, прежде всего, системой " водитель – автомобиль – дорога – среда движения" (ВАДС). В дальнейшем изложении среду движения (окружающую среду) будем называть средой.

Эту систему можно представить в виде взаимосвязанных компонен­тов ВАД, функционирующих в среде С (рис. 1.4). Кроме того, в структу­ре системы можно выделить механическую подсистему АД – " автомо­биль–дорога" и биомеханические подсистемы ВА – " водитель – автомобиль" и ВД – " водитель – дорога", а также подсистемы СВ, СА, СД.

В данной интерпретации термин " среда" охватывает пешеходов, а также погодно-климатические факторы (метеорологическую види­мость, осадки, ветер, температуру воздуха). Среда оказывает воздействие на водителя, автомобиль и дорогу в процессе их взаимодействия.

Взаимосвязь и взаимодействие подсистем и компонентов системы ВАДС показаны на рис. 1.5. Применительно к водителю речь должна идти о состоянии его здоровья, степени утомленности, уровне подго­товки, умении принимать решения в условиях дефицита времени и пра­вильно выбирать скорость в соответствии с условиями движения.

Применительно к автомобилю можно отметить, что на безопасность движения существенно влияют его габаритные размеры, тяговые и тор­мозные качества, головное освещение, удобство рабочего места води­теля, маневренность, элементы пассивной безопасности и др.

Применительно к дороге – это такие характеристики, как ширина проезжей части, коэффициент сцепления и ровность покрытия, гео­метрические параметры, состояние обочин, наличие и качество ограж­дений и других элементов инженерного оборудования.

Применительно к среде движения можно отметить, что на безопас­ность движения оказывают влияние погодно-климатические условия, наличие пешеходов и др.

Безопасность дорожного движения зависит от надежности входя­щих в систему ВАДС компонентов. Очевидно, что для обеспечения бе­зопасного функционирования системы требуются достаточно большие затраты, но при этом условии создание абсолютно безопасной систе­мы невозможно, поскольку в нее входит человек, действия и ошибки которого существенно влияют на работоспособность системы в целом. Поэтому в настоящее время можно говорить о каком-то определенном уровне обеспечения надежности рассматриваемой системы. Установ­ление этого уровня – достаточно сложная социально-экономическая задача.

Если обозначить через F _h показатель надежности системы, опреде­ленный с учетом того, что отказы входящих в нее компонентов имеют заданный уровень, соответствующий характеристикам этих компонен­тов, а через F – показатель надежности той же системы в предположе­нии, что все составляющие ее компоненты абсолютно надежны, то в качестве показателя надежности системы ВАДС может быть принято абсолютное значение Δ F = | F – Fн |. Проблема, таким образом, заклю­чается в нахождении научно обоснованного значения Δ F.

Известны различные пути повышения надежности системы. В тех­нике дорожного движения это, например, введение раздельного тор­мозного привода в автомобилях, установка дублирующих знаков и све­тофоров, дублирование знаков дорожной разметкой и т.п. Водителя могут " подстраховать" автоматические устройства, сигнализирующие об опасном приближении к препятствию, антиблокировочные тормоз­ные системы, другие устройства, облегчающие процессы управления автомобилем и принятия решений.

Рис 1.4. Взаимодействие компонентов системы ВАДС	Рис. 1.5. Система ВАДС

Чтобы наглядно показать взаимосвязь упомянутых ранее подсис­тем и компонентов, рассмотрим процесс остановки автомобиля перед каким-либо препятствием на дороге.

Остановочный путь S _o, т.е. путь, проходимый автомобилем с мо­мента обнаружения водителем препятствия на дороге до полной оста­новки, объективно отражает возможность обеспечения безопасности системы ВАДС. Напомним в связи с этим одно из основных положе­ний ст. 13 Конвенции о дорожном движении 1968 г.: водитель "...дол­жен при изменении скорости движения транспортного средства посто­янно учитывать обстоятельства, в частности рельеф местности, состо­яние дороги и транспортного средства, его нагрузку, атмосферные ус­ловия и интенсивность движения, чтобы быть в состоянии остановить транспортное средство в конкретных условиях видимости в направле­нии движения, а также перед любым препятствием, которое водитель в состоянии предвидеть...".

Таким образом, выбор скорости с учетом того, чтобы остановоч­ный путь автомобиля не превышал расстояния, на котором в данных условиях можно объективно прогнозировать обстановку, признан важ­нейшим условием обеспечения безопасности движения.

Длина остановочного пути при экстренном торможении автомобиля.

,

(1.1)

где t _р– время реакции водителя, т.е. параметр, целиком зависящий от харак­теристики водителя и относящийся к компоненту В (см. рис. 1.4), с; t _ср – вре­мя срабатывания тормозного привода, измеряемое от момента касания води­телем тормозной педали до достижения максимального значения замедле­ния, с. Этот показатель зависит как от конструкции и технического состояния тормозной системы, так и от быстроты действий водителя. Эта составляющая относится к подсистеме ВА; v _a – скорость автомобиля в момент начала тормо­жения, км/ч; K _Э – коэффициент эксплуатационных условий торможения, за­висящий от массы автомобиля и конструктивных параметров его тормозной системы и, следовательно, относящийся к компоненту А; φ – коэффициент, характеризующий сцепление шин с дорогой. Он зависит от качества и состоя­ния покрытия дороги и вместе с тем от свойств состояния шин автомобиля, т.е. относится к подсистеме АД; i – продольный уклон (в долях единицы) до­роги, является характеристикой только дороги (компонент Д).

Вместе с тем коэффициент сцепления в значительной степени за­висит также от среды, поскольку изменяется в зависимости от погодно-климатических условий. Так, на сухом асфальтобетонном покры­тии φ = 0, 6÷ 0, 7, на влажном φ = 0, 3÷ 0, 4 и на заснеженном φ = 0, 2÷ 0, 3.

Таким образом, анализ формулы (1.1) подтверждает тесную взаи­мосвязь всех составляющих системы ВАДС и показывает, что для по­вышения безопасности дорожного движения необходимо добиваться повышения надежности каждой из составляющих этой системы. А это значит, что надо повышать профессиональные навыки водителей для сокращения времени реакции и своевременного обнаружения препят­ствия, поддерживать в исправности тормозную систему автомобиля для достижения максимального замедления, обеспечивать требуемое каче­ство поверхности дорожного покрытия для повышения коэффициента сцепления, в зимнее время своевременно очищать дорогу от снега или посыпать ее противогололедными материалами.

Отказы в системе ВАДС приводят к нарушению ее нормального функционирования. В простейшем случае это могут быть заторы, мел­кие неисправности транспортных средств, повреждения дорог, не вле­кущие за собой более тяжелых последствий. Отказы, которые приводят к гибели или ранению людей либо существенному повреждению до­рожных сооружений, технических средств организации движения (ТСОД), транспортных средств, квалифицируются как ДТП. Как сви­детельствует статистика, чаще всего отказы системы ВАДС связаны с недостаточной " надежностью" участвующих в дорожном движении людей (водителей, пешеходов, пассажиров, возчиков, велосипедистов).

Как уже отмечалось, среди причин ДТП примерно в 2/3 случаев ста­тистика устанавливает ошибки водителей и в 1/3 случаев – ошибки пе­шеходов.

Для того чтобы предотвратить возникновение конфликтов в дорож­ном движении, действия его участников регламентированы Правила­ми дорожного движения Российской Федерации, которые содержат нормы поведения в наиболее типичных ситуациях. Поэтому Правила рассматриваются в качестве основной базы для упорядоченного функ­ционирования системы ВАДС.

Однако многообразие условий, в которых происходит дорожное дви­жение, разнообразный состав его участников и транспортных средств делают необходимым вводить различные ограничения в режимы дви­жения с помощью знаков, разметки, светофоров для достижения тре­буемой скорости и безопасности при соответствующем уровне удобства. Например, светофорная сигнализация позволяет исключить конфлик­ты на перекрестках между различными по направлению транспортны­ми потоками. Установка знаков приоритета предотвращает возможные ДТП из-за несоблюдения очередности движения на пересечениях до­рог. Ограничение скорости в населенных пунктах является мерой за­щиты пешеходов и исключает тяжелые последствия в случае ДТП.

В конечном итоге мероприятия по организации дорожного движения направлены на повышение надежности системы ВАДС и сведение к минимуму возможных ошибок водителя в оценке условий движения.