СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ ВОДИТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2015 года по МПК G09B9/52 G09B9/42 

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильного транспорта и касается оценки квалификации водителей автомобилей. Серьезными социально-экономическими проблемами на транспорте являются безопасность дорожного движения, экологическая обстановка и топливная экономичность. Основное влияние на данные показатели оказывает водитель как оператор транспортного средства. Он же по опубликованной статистике ответственен и в большинстве дорожно-транспортных происшествий (для России - более чем в 80% случаев).

Повышение безопасности дорожного движения, улучшение экологической обстановки, увеличение топливной экономичности при одновременном сохранении производительности автомобильного транспорта невозможно без проведения объективной оценки квалификации водителей автомобилей для выявления и возможного отстранения лиц, не способных, в полной мере обеспечить эффективность и безопасность перевозочного процесса. Кроме того, актуальной является задача объективной оценки уровня квалификации выпускников автошкол, при проведении испытаний по управлению автомобилем, для выявления и возможного ограничения, в случае несоответствия требованиям, получения ими водительского удостоверения.

1. Известен способ оценки квалификации водителей (Патент RU №2465653 С1 от 15/02/1011). В способе оценки профессиональности вождения транспортного средства, применяемом на тренажере для обучения вождению, «осуществляют построение динамической модели водителя в виде передаточной функции, содержащей апериодическое звено, два колебательных звена которого получают в результате преобразования по Фурье корреляционных функций водителя. Далее сравнивают амплитудно-фазо-частотную характеристику (АФЧХ) водителя с эталонной АФЧХ, которую ранее закладывают в накопитель тренажера».

Результаты измерений по этому способу полностью субъективны и зависят от физического состояния водителя, его настроения и иных факторов, то есть в определенной мере характеризуют водителя и никак не характеризуют поведение управляемого им транспортного средства, являющегося источником повышенной опасности. Кроме того, испытания проводятся в условиях тренажера и никак не отражают поведение водителя в реальных условиях дорожного движения.

Известен также способ оценки квалификации водителя по критерию топливной экономичности (Проблема экономии топливно-энергетических ресурсов в современных условиях. (http://ver-soft.narod.ru/toplivnaya.html). В качестве измерителя топливной экономичности принимают «критерий эффективной экономической скорости движения, под которой понимают скорость движения автомобиля с наименьшими затратами топлива и времени на выполнение единицы транспортной работы». Критерий может быть использован при наличии показателей, позволяющих количественно оценить степень приближения профессиональных качеств водителя к эталонным качествам, которые устанавливают на основе обработки результатов тестов, либо статистической информации. Оценка квалификации водителя только по критерию топливной экономичности является недостаточно информативным способом, поскольку отражает только один показатель рабочего процесса управления автомобилем и не может считаться достаточным для объективной характеристики такого сложного, многопараметрического показателя, как квалификация водителя.

Для объективизации результатов испытаний необходимо соблюдение следующих обязательных условий:

1. Испытания должны проводиться в дорожных условиях эксплуатации автомобиля, желательно в пределах испытательного цикла, регламентированного действующими стандартами на испытания автомобилей.

2. Измерениям должны подвергаться параметры автомобиля, на которые влияет водитель, а не параметры водителя, поскольку именно автомобиль является источником опасности на дорогах, а также источником загрязнения окружающей среды. 3. Оценка квалификации водителя по поведению управляемого им автомобиля исключает субъективные ошибки, поскольку даже хорошо физически готовый водитель может не проявить достаточного умения управлять автомобилем в конкретной дорожной обстановке.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ косвенной оценки квалификации водителя по параметрам автомобиля, измеряемым в процессе проведения экзамена. В этом способе используют учебно-маршрутный компьютер «ЭКСПЕРТ» (Паспорт М.040.000.00 ПС. «Учебно-маршрутный компьютер ЭКСПЕРТ измеритель параметров экономичного управления автомобилем»). С его помощью проводят оценку квалификации водителя по измеряемым параметрам автомобиля. Используемая аппаратура пригодна только для анализа показателей автомобилей с карбюраторными двигателями, уже повсюду снятыми с производства. В качестве измеряемых параметров в УМК «Эксперт» используют путевой расход топлива и частоту вращения двигателя автомобиля, каждый из которых сравнивают с эталонными значениями. Однако ни критерия оценки, ни методики определения по ним квалификации водителя не предложено и не обосновано, что не дает возможности практического применения этого способа для оценки разных уровней квалификации водителей автомобилей.

Предлагаемый способ содержит процедуру определения квалификации водителя путем измерения параметров управляемого водителем автомобиля, в число которых входят путевой расход топлива и скорость автомобиля, а также дополнительно вводится угол открытия дроссельной заслонки, управляющей подачей воздуха в двигатель. При этом квалификация водителя оценивается по величине рассчитываемого критерия квалификации, в формулу расчета которого входят измеряемые при испытании автомобиля параметры, а сама формула расчета представляет следующее соотношение:

$$K=\frac{V}{D\times Q}$$ где

V - скорость движения автомобиля; D - угол открытия дроссельной заслонки; Q - путевой расход топлива автомобилем.

Для получения безразмерного критерия все показатели для расчета принимаются в относительных единицах. Для расчета относительных единиц принимаются следующие граничные (максимальные) значения, относительно которых ведется расчет:

Vмакс=60 км/ч, максимальная разрешенная скорость движения автомобиля в городской черте;

D макс=100%, максимальный угол открытия дроссельной заслонки;

Q макс=8,9 л/100 км, расход топлива в городском цикле для автомобиля, на котором проводились испытания. В данном случае для автомобиля ВАЗ 2115 с двигателем ВАЗ 2111 (паспортные данные).

Исследования отечественных и зарубежных авторов показывают, что токсичность и перерасход топлива существенно возрастает на неустановившихся режимах движения автомобиля, особенно при разгоне автомобиля. Удельный вес режима разгона в общем балансе времени движения достигает 40%, а доля топлива, потребляемого при этом, около 50% общего расхода. Факторы, оказывающие влияние на этот режим: закон ускорения автомобиля, задаваемый водителем через положение, и скорость открытия дроссельной заслонки. Поэтому именно от водителя и от того, как он воздействует на дроссельную заслонку, управляя автомобилем, зависит экономичность и токсичность автомобиля при разгоне и при движении.

Удельный вес неустановившегося движения автомобиля (движения с переменной скоростью) в городском цикле составляет 90% фонда времени движения, значительная доля которого приходится на режимы разгона (порядка 38-42%).

При большой подаче топлива смесь переобогащается и мощность двигателя может не только увеличиться, но и даже упасть. В случае меньшей подачи топлива происходит недоиспользование возможностей автомобиля, так как уменьшаются достижимые скорость и ускорение. То есть фактически оптимизация режима зависит от того, как водитель управляет дроссельной заслонкой, как он умеет это делать в различных дорожных ситуациях, а значит от его квалификации. Поэтому введение в расчет критерия такого показателя как дроссельная заслонка является объективно обусловленным, обоснованным и необходимым. Проведенные испытания групп водителей различной квалификации заявляемым способом показали, что имеется возможность идентифицировать квалификацию водителей с различным стажем и стилем вождения с высокой степенью достоверности получаемых результатов (95%). Квалификация водителя оценивается по величине критерия квалификации К:

9,09<К>14,28

Если полученный критерий квалификации К находится в указанных пределах, 9,09-14,28, водитель считается квалифицированным, а если полученный критерий выходит за указанные пределы, квалификация водителя считается недостаточной.

Источники информации

1. Патент RU №2465653С1 от 15/02/2011.

2. Проблема экономии топливно-энергетических ресурсов в современных условиях, (http://ver-soft.narod.ru/toplivnaya.html).

3. Паспорт М.040.000.00 ПС. «Учебно-маршрутный компьютер ЭКСПЕРТ измеритель параметров экономичного управления автомобилем».

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильного транспорта. Предлагаемый способ содержит процедуру определения квалификации водителя путем измерения параметров управляемого водителем автомобиля, в число которых входят путевой расход топлива и скорость автомобиля, а также дополнительно вводится угол открытия дроссельной заслонки, управляющей подачей воздуха в двигатель. При этом квалификация водителя оценивается по величине рассчитываемого критерия квалификации, в формулу расчета которого входят измеряемые параметры автомобиля. Достигается определение квалификации водителя.

Способ определения квалификации водителя автомобиля, в котором измеряют путевой расход топлива и скорость управляемого испытуемым водителем автомобиля, а квалификацию водителя определяют по их величинам, отличающийся тем, что дополнительно измеряют угол открытия дроссельной заслонки, управляющей подачей воздуха в двигатель автомобиля, а оценку квалификации водителя производят по величине критерия квалификации водителя K, который рассчитывают в относительных единицах по формуле
, где:
V - скорость движения автомобиля; D - угол открытия дроссельной заслонки; Q - путевой расход топлива автомобилем,
при этом, если значение критерия квалификации K попадает в зону квалифицированного управления автомобилем, а именно:
9,09<K>14,28,
водитель считается квалифицированным, а если полученный критерий выходит за указанные пределы, квалификация водителя считается недостаточной.