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

Показатель	1990 г.	1991 г.	1992 г.	1993 г.	1994 г.	1995 г.	1996 г.	1997 г.	1998 г.	1999 г.	2000 г.
Тяжесть последствий ДТП (число погибших на 100 пострадавших)	14,1	14,9	15,4	16,1	15,8	15,1	14,2	13,5	13,6	14,0	14,2
Число погибших в 100 ДТП	17,9	19,0	19,7	20,8	20,4	19,6	18,4	17,7	18,1	18,6	18,8
Число ДТП на 10 тыс. транспортных средств	84,8	85,4	71,6	65,7	61,0	57,0	53,6	52,3	51,7	50,8	50,0

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

Показатель	1968 г.	1973 г.	1981 г.	1987 г.	1990 г.	1995 г.	2000 г.
Территория города, км2
В том числе освоенная, км2
Население, млн. чел.	6,71	7,36	8,07	8,53	8,90	8,70	8,50
Парк автомобилей (включая мото­циклы), тыс. ед.
В том числе легковых, тыс. ед.
Уровень автомобилизации, авт./1000 чел.
Протяженность сети магистральных улиц, км
Плотность сети магистральных улиц, км/км2	1,43	1,45	1,53	1,53	1,67	1,60	1,60

 

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 ΔF= | F – Fн |. Проблема, таким образом, заклю­чается в нахождении научно обоснованного значения ΔF.

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.