Однако наряду с положительной ролью, которую автомобильный транспорт играет в развитии экономики, существуют и негативные факторы, связанные с процессом автомобилизации. Сюда относятся: загрязнение окружающей среды, градостроительные проблемы, связанные с обустройством городских улиц и дорог для проезда транспорта и выделением площадок для стоянок транспортных средств, рост дефицита нефтепродуктов и т.д. К числу наиболее отрицательных факторов процесса автомобилизации относятся дорожно-транспортные происшествия (ДТП), их последствия, характеризующиеся гибелью и ранением людей, материальным ущербом от повреждения транспортных средств, грузов, дорожных или иных сооружений, выплатой пособий по инвалидности и временной нетрудоспособности и т.д., а также отрицательное влияние на окружающую среду, вызывающее неизбежное ухудшение экологической обстановки.
Автомобильный транспорт является наиболее опасным из всех видов транспорта. Несмотря на осуществляемые мероприятия по предотвращению вероятности ДТП, на дорогах ежегодно в мире погибают более 1 млн. и получают ранения около 15 млн. человек. В Российской Федерации в день по различным причинам погибают около 300 человек, из них в ДТП около 100.
Материальный ущерб от ДТП в странах с развитой автомобилизацией достигает 10% годового национального дохода. Поэтому решение проблемы повышения безопасности дорожного движения (БДД) имеет большую социальную и экономическую значимость и является одной из кардинальных проблем автомобилизации.
В условиях непрерывного повышения интенсивности дорожного движения с вовлечением больших масс людей, транспортных и материальных средств деятельность по предупреждению ДТП и снижению тяжести их последствий является многоплановой и взаимосвязанной, требующей научного комплексного подхода. Основным методом сложных комплексных познавательных процессов на современном уровне является системный подход к процессам и явлениям окружающего мира, поэтому системный подход находит все более широкое применение при исследованиях проблемы обеспечения БДД.
На безопасность дорожного движения оказывает влияние большое количество факторов. Для удобства изучения все эти факторы условно делят на четыре взаимодействующих части: человек (Ч), автомобиль (А), дорога (Д), среда (С) и рассматривают как элементы автотранспортной системы или комплекса ЧАДС.
Системный анализ явился наиболее приемлемой методической основой эффективного изучения автотранспортной системы.
Системный подход рассматривает анализ и синтез различных по своей природе и сложности объектов с одной системной (логистической) точки зрения - подчинения целей и критериев оценки элементов (подсистем) общесистемным целям (критериям) и позволяет изучать в едином комплексе все многообразие взаимодействующих факторов, их особенности и взаимосвязи, дает возможность устанавливать ограничения, налагаемые на функционирование системы, и определять пути управления системой для оптимизации целевой функции.
В рассматриваемой большой системе основными элементами являются:
- человек - участник дорожного движения (водитель, пешеход, пассажир, организатор движения и т.д.);
- автомобиль или автотранспортное средство (АТС) - самоходное дорожное колесное транспортное средство, используемое обычно для перевозки по дорогам людей и грузов или для буксировки по дорогам транспортных средств, предназначенных для перевозки людей, грузов. (Термин «АТС» охватывает автомобили, автобусы, троллейбусы, мотоциклы, но не распространяется на трактора, велосипеды с подвесным двигателем и рельсовые транспортные средства);
- автомобильная дорога - комплексное транспортное сооружение, включающее в себя проезжую часть и ее обустройство, сооружения, конструкции, элементы, направленные на обеспечение предъявляемых к дороге требований;
- среда - условия местопребывания автомобиля, дороги и человека, а также особенности их взаимодействия. Среда преимущественно определяется природно-климатическими условиями и особенностями транспортных потоков и их взаимодействием с человеком и автомобилем.
Комплексный (системный) подход к изучению БДД не исключает, а, наоборот, предполагает детальное изучение и совершенствование каждого элемента в отдельности с учетом общей цели комплекса (системы). Нарушение функционирования системы может проявляться в снижении скорости и интенсивности движения вплоть до полного его прекращения и (или) возникновения ДТП.
Особенностью развития автомобилизации в Российской Федерации является непрерывный рост в последние годы количества пассажирских транспортных средств. Поэтому стоит задача сделать все возможное, чтобы свести негативное влияние автотранспорта на нашу жизнь к минимуму.
Обеспечить БДД или безопасность автотранспортной системы (в том числе транспортных средств) - значит добиться минимально возможного количества ДТП и числа пострадавших в условиях развития автомобилизации: роста количества автомобилей и увеличения скоростей движения.
Общей задачей и конечной целью обеспечения БДД является создание и эксплуатация высокоэффективных транспортных систем на основе рационального использования возможностей человека и технических средств с минимальным негативным воздействием последних.
Безопасностью транспортных средств называют состояние, характеризуемое совокупностью параметров конструкции и технического состояния, обеспечивающих недопустимость или минимизацию риска причинения вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических и юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде. При этом риск - это произведение вероятности причинения вреда на оценку тяжести этого вреда.
Безопасность автотранспортной системы определяется тремя блоками свойств: безопасностью ДД, экологичностью автотранспортной системы и защищенностью автотранспортной системы от опасных воздействий (рис. 1). При этом в качестве опасных воздействий рассматриваются несанкционированные (противозаконные) угоны ТС, действия природных аномалий и террористической направленности. Вышеизложенная классификация позволяет наиболее целенаправленно и эффективно исследовать и разрабатывать разноплановые мероприятия по повышению безопасности функционирования автотранспортных систем.
Рис. 1. Составляющие автотранспортной системы, определяющие безопасность ее функционирования
На первых этапах развития работ по повышению БДД было принято считать, что безопасность в целом обеспечивается ее активной, пассивной, послеаварийной и экологической безопасностью. В дальнейшем было признано целесообразным объединить послеаварийную безопасность с пассивной, учитывая близкие критерии для их оценки. Экологическая безопасность превратилась в самостоятельное научное направление. Появился ряд нормативных предписаний, которые охватывали и активную, и пассивную безопасность (например, Правила ООН 117, регламентирующие безопасность автобусов), а также появилась необходимость обеспечивать электробезопасность все возрастающего количества выпускаемых электромобилей и гибридных автомобилей. Обеспечивать электробезопасность необходимо не только в условиях ДТП, но и при штатных условиях эксплуатации ТС и при использовании электрических приборов при оборудовании дорог. Поэтому появилась необходимость ввести в перечень комплекс свойств, обеспечивающих безопасность, понятие «функциональная безопасность», относя к нему свойства (нормативы), охватывающие в целом активную и пассивную безопасность (в частности Правила ООН 36, 52, 107 и др.), электробезопасность (Правила ООН 100), а также свойства, которые только в некоторой степени влияют на безопасность (например, Правила ЕЭК ООН 18), а в большей степени характеризуют защищенность автотранспортной системы от опасных воздействий.
Безопасность дорожного движения определяет одно из основных качеств транспортных систем, значение которого становится все более актуальным.
С учетом реализации системного подхода при изучении БДД, в общем случае процесс обеспечения БДД целесообразно рассматривать как результат взаимодействия систем обеспечения активной (САБ), пассивной (СПБ), послеаварийной (СПАБ), функциональной (СФБ) и экологической (СЭБ) безопасности автотранспортной системы (рис. 2). При этом надо учитывать, что указанные первыми четыре системы взаимодействуют по вертикали и горизонтали, имеют весьма близкие показатели (измерители) и общую конечную цель - снижение числа пострадавших в ДТП.
Рис. 2. Системы, обеспечивающие безопасность дорожного движения
Систему обеспечения экологической безопасности с учетом того, что, с одной стороны, экология как наука получила самостоятельное развитие, а с другой - выходные характеристики этой системы не связаны с ДТП, признано целесообразным рассматривать в учебных дисциплинах под общим названием «обеспечение безопасности жизнедеятельности».
Система обеспечения функциональной безопасности (СФБ) включает в себя весь комплекс свойств, оказывающих влияние на обеспечение БДД как в эксплуатационных условиях (с учетом особенностей функциональных свойств отдельных категорий ТС), так и в нештатной и аварийной обстановках. Система обеспечения активной безопасности изучает свойства автотранспортной системы, способствующие предотвращению или снижению вероятности возникновения ДТП. Система обеспечения пассивной безопасности изучает свойства, способствующие снижению вероятности и тяжести травмирования участников ДТП, а СПАБ - свойства, способствующие снижению тяжести последствий ДТП в конечной фазе и после ДТП. Учитывая, что системы обеспечения пассивной и послеаварийной безопасности тесно связаны между собой, взаимно влияют на выходные характеристики и не всегда можно провести четкую границу между ними, то признано целесообразным эти системы рассматривать вместе под общим названием «система обеспечения пассивной безопасности».
Рассмотрим, как в условиях ДТП функционируют системы обеспечения активной, пассивной, послеаварийной и функциональной безопасности. В каждом ДТП условно можно выделить три фазы: начальную, кульминационную и конечную. Все три фазы неразрывно связаны между собой.
Начальная фаза ДТП характеризуется условиями движения автомобилей и других участников дорожного движения перед их взаимодействием с объектами соударения. Они включают в себя нештатную (опасную) и аварийную ситуации. Под нештатной ситуацией (обстановкой) принимают такую дорожную ситуацию (обстановку), при которой участники движения могут принять меры по предотвращению ДТП. Если эти меры не приняты или оказались неэффективными, то обстановка переходит в аварийную. Аварийной ситуацией называют такую дорожную ситуацию, при которой участники движения не располагают технической возможностью предотвратить ДТП.
Кульминационная фаза ДТП характеризуется взаимодействием автомобиля с объектом соударения.
Конечная фаза следует за кульминационной, и ее окончание совпадает с прекращением динамического и любого другого воздействия (например, пожара) на автомобиль.
Комплекс ЧАДС при функционировании в условиях ДТП можно представить разомкнутой схемой автоматического регулирования (рис. 3). В качестве первичной входной характеристики системы принята скорость автомобиля Va, вторичной - возмущающее воздействие F-), характеризующее аварийную ситуацию, и динамическое воздействие F2 объекта соударения при ДТП.
Из рис. 3 видно, что основная задача системы обеспечения активной безопасности - снизить вероятность ДТП в начальной фазе ДТП при возникновении нештатной (опасной) ситуации, а в условиях аварийной ситуации уменьшить скорость движения автомобиля и обеспечить наименее опасную траекторию движения.
Система обеспечения пассивной безопасности функционирует в кульминационной фазе ДТП в условиях соударения автомобиля с каким-либо объектом.
Рис. 3. Обеспечение безопасности комплекса ЧАДС в условиях ДТП: VaДТП - скорость и направление возмущенного движения автомобиля в аварийной ситуации
Учитывая, что на безопасность транспортного процесса оказывает влияние большое число факторов, то признано целесообразным с учетом реализации системного подхода рассматривать в дальнейшем влияние на БДД транспортных средств, дорожных условий и человека (водителя) как элементов систем обеспечения активной, пассивной и функциональной безопасности.
Изучение направлений работ по повышению безопасности и анализ существующих норм показывает, что по мере накопления данных по биомеханике и механизмам травмирования человека при ДТП отмечаются тенденции к расширению регламентирования требований пассивной безопасности дифференцированно по основным типам ДТП (фронтальные и боковые столкновения, удар сзади и опрокидывание), принимая во внимание весь комплекс факторов, оказывающих влияние на тяжесть травмирования человека. Все более широкое применение находят антропометрические манекены, улучшение конструкций и нормирование основных параметров, которые являются необходимыми условиями разработки более совершенных требований к пассивной безопасности конструкций автотранспортных средств.
Опыт показывает, что только на основе комплексных исследований системы обеспечения пассивной безопасности с учетом типов автотранспортных средств, типов (видов) ДТП и месторасположения человека в автомобиле могут быть решены вопросы оптимального нормирования всего комплекса параметров, характеризующих пассивную безопасность элементов комплекса «человек - автомобиль - дорога».
В условиях непрерывного совершенствования конструкций автотранспортных средств для повышения безопасности человека при ДТП необходимы как обобщение и концентрация уже имеющихся сведений, так и разработка новых концепций, сближающих теорию и практику обеспечения безопасности дорожного движения.
Автором книги рассмотрены вопросы обеспечения безопасности человека в автомобиле при ДТП с единых системных позиций, что позволило выявить функциональные характеристики и требования, предъявляемые к отдельным элементам автомобиля на основе обобщения материала, накопленного в течение более 50 лет работы на Дмитровском автополигоне, в НАМИ и МАДИ.