Введение к работе
Актуальность работы.
Непрерывный рост количества автомобилей в России, появление на дорогах автомобилей иностранных фирм-производителей, особенно скоростных, а также бывших в употреблении, привело к увеличению плотности и к снижению эксплуатационной скорости движения. Скорость движения автомобилей на некоторых улицах городов снижается вследствие заторов в часы пик до 8 - 10 км/ч, делая малоэффективным использование автомобилей в качестве средства передвижения.
В период с 1993 по 2005 гг. парк автомобилей в России вырастет с 17 млн. до 25.5 млн. единиц, что неминуемо вызовет многочисленные серьезные социальные, экономические и экологические проблемы. Повышение эффективности использования автотранспортных средств (АТС), планирование наиболее рационального распределения транспортных потоков по маршрутам, снижение плотности движения и повышение скоростей автомобилей - невозможно без решения проблемы обеспечения безопасности движения.
В Российской Федерации с 1992 по 1996 г. в ДТП пострадало более одного миллиона человек, число получивших травмы и увечья ежегодно превышало численность населения такого города, как Нижний Новгород .
Пути повышения безопасности дорожного движения для сокращения ДТП на автомобильном транспорте интенсивно исследуются. Одним из направлений является создание и внедрение систем предотвращения столкновения автомобиля (СПСА) на электронно-элементной базе с использованием локаторных информационно-измерительных устройств, которая работает параллельно действиям водителя , корректируя их и исправляя ошибки.
Исследованиями в США показано, что, если полностью заменить человека водителя автоматической системой управления автомобилями , то пропускная способность дорог увеличиться в 3 - 4 раза. Водитель, как звено системы "водитель - автомобиль - дорога - среда"(ВАДС) недостаточно надежен.
Но недостаточность теоретических и экспериментальных исследований сдерживает разработку и массовое создание подобных систем.
Цель исследования.
Повышение функциональной надежности СПСА путем использования в бортовом компьютере нового алгоритма функционирования системы управления скоростным режимом движения автомобиля, уточняющего расчет величины безопасной дистанции и необходимого замедления для минимизации нарушения условий безопасности при резком изменении относительных координат двух
следующих друг за другом автомобилей, вследствие торможения лидера или внезапного появления препятствия на пути движения. Научная новизна,
Разработаны теоретические основы формирования закона управления замедлением (управляющая функция) методом синтеза конечных управлений в автоматических системах предотвращения столкновений автомобилей.
Предложен новый алгоритм функционирования автоматической СПСА, методика расчета и математического моделирования на ЭВМ динамики движения автомобилей, при наихудшем варианте сближения, аварийном торможении лидера.
Выявлены функциональные зависимости нарушения безопасной дистанции при различных относительных параметрах движения (при торможении) двух автомобилей, где преследующий автомобиль снабжен автоматической СПСА.
Разработаны требования к структуре системы управления СПСА.
Практическая ценность.
Заключается в создании нового уточненного алгоритма функционирования СПСА, позволяющего при автоматическом выдержывании дистанции безопасности между автомобилями в случае ее нарушения, более точно отрабатывать величину необходимого замедления и минимизировать нарушение дистанции безопасности.
Реализация результатов работы:
Предложенный новый алгоритм функционирования автоматической СПСА и методика расчета и математического моделирования на ЭВМ динамики движения автомобилей, при наихудшем варианте сближения, аварийном торможении лидера, разработанные требования к структуре системы управления рекомендуются для специалистов-проектировщиков автоматических СПСА, а также использованы в учебном процессе при подготовке инженерных кадров.
Апробация работы;
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на 53, 54, 55, 56 научно-исследовательских конференциях МАДИ(ТУ) в 1995-1998 г.г. Диссертационная работа заслушана на заседании кафедры «Автомобили».
Публикации:
Основные результаты исследований отражены в трех депонированных статьях.
Объем диссертации:
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы. Работа содержит 146 страниц .которая включает 49 рисунков, 4 таблиц, список литературы из 105 наименований.
