Понятие о системе «водитель–автомобиль–дорога–среда»

Применительно к транспортному процессу структурную схе­му системы эксплуатации автомобильной техники с некоторыми условностями можно представить состо­ящей из четырех основных блоков: «во­дитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС) (рис.2.1). Такая схема позволяет ана­лизировать как систему в целом, так и отдельно подсистемы.

Рис. 2.1. Структурная схема системы эксплуатации автомобильной техники

В приведенной структурной схеме можно выделить следующие основные подсистемы: 1 – внешняя среда – води­тель; 2 – водитель – автомобиль; 3 – автомобиль – дорога; 4 – внешняя среда – дорога; 5 – дорога – автомобиль; 6 – ав­томобиль– водитель; 7 – внешняя среда – автомобиль.

Анализ взаимодействия подсистем имеет большое значение при определении эффективности эксплуатации транспорта. Коротко рассмотрим сущность основных подсистем.

Подсистема «внешняя среда – водитель» является информаци­онной моделью транспортного процесса. Она базируется на пси­хологических особенностях взаимодействия водителя с условия­ми движения. Внешняя среда представляет собой информацион­ное поле, которое формирует у водителя эмоциональное напря­жение. Водитель, анализируя внешнюю среду, избирает такую ориентацию, которая обеспечивает безопасность движения и ми­нимальное эмоциональное напряжение. В этом сущность взаимо­действия компонентов данной подсистемы.

Подсистема «водитель–автомобиль» – эргономическая модель, базирующаяся на физиологических возможностях водителя и ис­полнительных механизмах автомобиля. Получив от внешней сре­ды информацию и проанализировав ее, водитель взаимодейству­ет с исполнительными механизмами, управляет движением авто­мобиля, задает ему рациональные режимы движения. При соче­тании движения автомобилей на дороге создается транспортный поток. Исследование подсистемы «водитель – автомобиль» имеет большое значение для решения отдельных задач по эксплуатации автомобилей, в том числе и задачи обеспечения безопасности дви­жения,

Подсистема «автомобиль – дорога» представляет собой механи­ческую модель транспортного процесса. Основное внимание в этой подсистеме уделяется взаимодействию автомобиля через подвеску и колеса с дорожным покрытием. При движении автомобиль воз­действует на проезжую часть, в результате чего в дорожном покры­тии возникают напряжения, влияющие на его прочность и долго­вечность. Исследование рассматриваемой подсистемы позволяет разработать различные мероприятия (содержание и ремонт) по поддержанию дорог в хорошем техническом состоянии.

Подсистема «внешняя среда – дорога» – сложная тепломассооб–менная модель. Она базируется на анализе воднотеплового воз­действия географических комплексов (климата, рельефа местнос­ти, грунтов, гидрологии, гидрогеологии и т.д.) на дорогу. Так, например, воздействие атмосферных осадков ухудшает эксплуа­тационные качества покрытий. Исследование данной подсисте­мы позволяет разработать мероприятия по повышению устойчи­вости дорог и безопасности движения.

Подсистема «дорога – автомобиль» является динамической моделью (обратная связь подсистемы «автомобиль–дорога). Она базируется на анализе колебательного процесса при движении автомобиля по проезжей части. Вследствие наличия различных неровностей покрытий автомобиль испытывает случайные воздей­ствия. Это вызывает сложный колебательный процесс колес, кузова, автомобиля в целом. Исследование подсистемы весьма важ­но в теории эксплуатационных свойств автомобиля. Оно позволяет решать различные задачи – рассчитывать расход топлива, определять возможную скорость движения, производительность автомобиля и др.

Подсистема «автомобиль – водитель» является обратной свя­зью подсистемы «водитель – автомобиль». Анализ этой подсисте­мы позволяет изучить влияние условий движения на работоспо­собность водителей. В частности, могут быть установлены пре­дельные нормы вибрации и шума для водителей. Эффективность расстановки органов управления, размеры салона автомобилей и т.д.

Подсистема «внешняя среда – автомобиль» представляет инте­рес три исследовании надежности автомобилей, их работы в раз­личных климатических условиях.

Все подсистемы между собой в той или иной степени взаимо­связаны. Вместе с тем каждую подсистему можно представить от­дельными элементами. С этой точки зрения водитель занимает особое место в системе ВАДС. Это элемент системы, осуществля­ющий управление автомобилем и участвующий в поддержании его работоспособности, т.е. обеспечении эксплуатационной надеж­ности.

Главная задача водителя – управление автомобилем и конт­роле» за его работой. Тенденции развития автомобиля таковы, что физический труд по управлению им становится все меньше, а на первое место выдвигаются повышенные требования к восприятию, мышлению, управляющим воздействиям, к надежности профес­сиональной деятельности водителя в условиях высокой нервно – эмоциональной напряженности.