Как определить скорость автомобиля по тормозному пути

Содержание

Как определить скорость автомобиля по тормозному пути

Раз уж мы начали с расчётов, говоря о длине тормозного пути движущегося автомобиля, используем простую физическую формулу, известную каждому школьнику. Её используют для вычисления перехода энергии падения в кинетическую энергию конце пути (mgh=mVx2/2). Отсюда получаем, что при скорости около 30 км/ч тело получает удар, равный падению с высоты три метра. Соответственно, при движении на скорости 60 км/ч сила удара будет равна падению с высоты 15м, а уже на скорости 90 км/ч — с высоты около 32 м, 120 км/ч — это уже высота 55 метров.

Даже учитывая, что в автомобиле срабатывает подушка безопасности, выжить при лобовом ударе на скорости 60 км/ч шансов очень мало. Это примерная высота хрущевки. Отважится ли кто-то прыгнуть с крыши пятиэтажки, обвязавшись надувными подушками? Едва ли. А что говорить о скорости в 90 км/ч, удар при которой равносилен падению с высоты десятиэтажного дома? А с высоты 55 метров? Шансов выжить никаких, и это даже при условии, что подушка безопасности сработает безукоризненно.

формула расчета тормозного путитормозной путь

Методики определения скорости при ДТП и их особенности

Нарушение скоростного режима является одной из, если не самой частой, причиной ДТП. Во многих прочих случаях определить, кто именно виноват в ДТП не так сложно: кто-то проезжает на красный свет, кто-то выезжает на встречную полосу.

Если же речь идет о превышении скорости, чаще всего не обойтись без экспертов – только они смогут установить, имело ли место подобное нарушение и с какой именно скоростью двигалось транспортное средство. Сегодня распространено несколько основных методик.

Практическое подтверждение зависимости тяжести ДТП от скорости

Радченко Алексей

В сотрудничестве с Максим Стонт, ведущим аналитиком компании Штаб, Москва, 2020.

Если две машины одновременно движутся на скорости 100 км в час на встречу друг другу и происходит лобовое столкновение, то складываются ли скорости в момент удара?

Среди автолюбителей ходит масса правдоподобных мифов, в которые верит большое количество людей. О многих мифах мы уже не раз писали на страницах нашего издания. Сегодня же мы хотим поговорить о самом распространенном мифе – о складывании скоростей двух автомобилей при лобовом ударе. Давайте развеем этот миф раз и навсегда.

Как-то так повелось, что многие люди считают, что если два автомобиля сталкиваются лоб в лоб, то энергия удара будет соответствовать удвоенной скорости каждого из автомобилей. То есть, как полагают многие автолюбители, чтобы понять, какой силы будет лобовой удар, нужно сложить скорости обоих попавших в ДТП автомобилей.

Чтобы понять, что это миф, и чтобы рассчитать силу лобового удара и последствия для автомобилей, попавших в такую аварию, нужно провести следующее сравнение.

Итак, давайте сравним последствия для автомобилей в разных авариях. Например, каждая машина движется навстречу друг другу со скоростью 100 км/ч, и затем они лоб в лоб сталкиваются друг с другом. Как вы думаете, последствия от лобового удара будут серьезнее, чем от удара в кирпичную стену на той же скорости? Если основываться на распространенном мифе, который уже несколько десятков лет ходит среди людей, только наполовину знающих физику (или вообще не знакомых с ней), то на первый взгляд последствия лобового удара двух автомобилей на скорости 100 км/ч будут более плачевными, чем при ударе автомобиля на той же скорости о кирпичную стену, так как якобы сила лобового удара будет больше из-за того, что скорости машин в этом случае нужно сложить. Но это не так.

На самом деле сила лобового удара двух машин на скорости 100 км/час будет соответствовать той же силе, что и при ударе на скорости в 100 км/час в кирпичную стену. Это можно объяснить двумя способами. Один – простой, который будет понятен даже школьнику. Второй – более сложный, который поймут не все.

Формулы расчета остановочного и тормозного пути, а также безопасной дистанции.

В теоретическом экзамене есть вопрос о среднем времени реакции водителя, правильным ответом на который является 1 секунда. Также в билетах ГИБДД имеется вопрос, связанный с безопасной дистанцией. Есть вопросы, касаемые торможения. Но, как говорится, теория – это теория, которая, увы, с практикой, как правило, не имеет ничего общего.

Во-первых, то, что вы учили в билетах, является теорией, основанной на усредненных значениях и различных исследованиях. Фактически же время реакции водителя, остановочный и тормозной путь зависят от многих факторов и не могут быть точно рассчитаны для всех случаев. Тем не менее каждый водитель должен уметь рассчитывать эти параметры хотя бы приблизительно.

Введение

Несмотря на большое число исследований по всему миру, четкая зависимость между скоростью и тяжестью ДТП не получила в России подтверждение в виде законодательных и социальных последствий, так как не имеет широкой поддержки общественного мнения. Неудовлетворительное состояние дорожной сети, большие расстояния, крайне низкий уровень развития общественного транспорта, историческая память и короткий горизонт планирования для большинства жителей, делают гибель или инвалидность в ДТП
“адекватной платой” и “неизбежным злом” за возможность передвигаться.

Наше исследование в рамках проекта Нулевой смертности на дорогах (Vizion Zero) ставит своей целью помочь это изменить.

ПРОСТОЙ ОТВЕТ

Действительно, полная энергия, которая должна быть рассеяна с помощью смятия металла кузова, вдвое выше при столкновении двух машин лоб в лоб, нежели при ударе одного автомобиля о кирпичную стену. Но при лобовом столкновении увеличивается расстояние смятия металла кузовов обеих машин.

Поскольку изгиб металла – это то место, где идет вся эта кинетическая энергия, то при столкновении двух машин лоб в лоб энергии будет поглощаться в два раза больше, поскольку она будет поглощаться двумя автомобилями, в отличие от удара об кирпичную стену, где кинетическая энергия будет поглощаться одной машиной.

Таким образом, скорость замедления и сила лобового удара на скорости 100 км/час будет примерно той же, что и при ударе на 100 км/час в кирпичную неподвижную стену. Поэтому последствия для двух автомобилей, двигающихся с одинаковой скоростью и столкнувшихся лоб в лоб, будут примерно такими же, как если бы один автомобиль с той же скоростью врезался в неподвижную стену.

Определение скорости исходя из закона сохранения количества движения

Возможно также и определение скорости движения автомобиля по характеру его перемещения после столкновения, а также, в случае столкновения с другим транспортным средством, по перемещению второй машины в результате передачи кинетической энергии от первой. Особенно часто данный метод используют при столкновениях с неподвижными транспортными средствами, или если столкновение случилось под углом, близким к прямому.

Эмпирическая формула расчёта тормозного пути

Имея отличный водительский глазомер и достаточный опыт, каждый сможет определить расстояние до объекта на глаз, хотя бы примерно. Водительский опыт показывает, что для мгновенного вычисления длины тормозного пути по скорости, необходимо просто бросить взгляд на спидометр, оценить расстояние до препятствия, тогда тормозной путь будет равен половине числа, которое показывает спидометр. То есть, исходя из эмпирической формулы расчёта длины тормозного пути, безопасная дистанция до любого объекта будет равна мгновенной скорости, разделённой пополам. Практически так же производят расчёт скорости автомобиля по тормозному пути.

При этом нужно учитывать такое понятие, как остановочный путь, это термин экспертов дорожной полиции и он учитывает не только сам по себе тормозной путь, но и скорость реакции, а также время реагирования системы тормозов. В принципе — это расстояние до абсолютной остановки машины от того момента, когда водитель зафиксировал препятствие. Естественно, остановочный путь всегда больше тормозного, поскольку средняя скорость реакции здорового и трезвого водителя около 0,8 с, а тормозная система срабатывает ещё за 0,2-0,3 с. Следовательно, до полной остановки машины пройдёт ещё 1,1 с, а на скорости 60 км/ч автомобиль проходит 16,6 метров за одну секунду. Почти семнадцать метров, которые неминуемо будут добавляться к длине тормозного пути и которые редко учитываются большинством водителей. Вот именно поэтому необходимо серьёзно отнестись хотя бы к теоретическому вычислению длины тормозного пути.

Теория

В р а мках текущей парадигмы дорожного движения, все крупнейшие международные организации, включая всемирную организацию здравоохранения ставят скорость как основной фактор тяжести последствий ДТП. https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

  • Превышение средней скорости напрямую связано как с вероятностью аварии, так и с тяжестью ее последствий. Так, например, повышение средней скорости движения на 1% приводит к увеличению риска ДТП со смертельным исходом на 4% и риска серьезных аварий на 3%.
  • Риск смерти пешеходов, сбитых машиной, быстро возрастает (риск при скорости 65 км/час в 4,5 раза превышает аналогичный показатель при скорости 50км/час).
  • Риск смерти водителей и пассажиров в результате боковых ударов машин при скорости 65 км/час составляет 85%.

БОЛЕЕ СЛОЖНЫЙ ОТВЕТ

Предположим, что автомобили имеют одинаковую массу, одни и те же характеристики деформации и идеально под прямым углом сталкиваются лоб в лоб и не отлетают друг от друга далеко. Допустим, что оба автомобиля остановятся в точке столкновения. Таким образом, двигаясь, например, со скоростью 100 км/час, каждый автомобиль остановится при ударе с 100 до 0 км/час. В этом случае каждый автомобиль будет вести себя точно так же, как если бы каждый из них столкнулся с неподвижной стеной на скорости 100 км/час. В итоге оба автомобиля получат при идеальном лобовом ударе тот же урон, что и при ударе об стену.

Чтобы понять, почему именно одинаковый урон, нужно провести мысленный эксперимент. Для этого представьте, что два автомобиля едут на скорости 100 км/час навстречу друг другу. Но на дороге между ними стоит толстая, очень крепкая неподвижная стена. А теперь представьте, что оба автомобиля одновременно врезаются в эту воображаемую стену с противоположных сторон. Каждый в этот момент одновременно останавливается со 100 км/час до 0 км/час. Поскольку стена на дороге очень прочная, она не передает энергию удара одного автомобиля на другой. В итоге получается, что оба автомобиля ударяются отдельно в стоящую стену, не оказывая влияния друг на друга.

А теперь повторите этот мысленный эксперимент с более тонкой и не очень крепкой стеной, но способной выстоять под ударом. В этом случае, если удар будет одновременно с двух сторон, стена останется стоять на месте. А теперь представьте вместо стены лист прочного куска резины. Поскольку два автомобиля врезаются в него одновременно, лист резины останется стоять на месте, поскольку оба автомобиля будут удерживать резину на одном месте в момент одновременного удара. Но тонкий лист резины не может повлиять на замедление любой машины, поэтому даже если вы уберете лист резины между автомобилями, которые сталкиваются лоб в лоб, каждый автомобиль по-прежнему в момент удара остановится со 100 км/час до 0 км/час, то есть точно так же, как если бы один автомобиль врезался в крепкую неподвижную стену со скоростью 100 км/час.

Время и путь реакции водителя

Время реакции водителя – это время, которое пройдет с момента обнаружения водителем опасности на дороге до начала принятия мер по ее предотвращению.

Путь реакции водителя – это путь, который пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем опасности на дороге до нажатия педали тормоза.

Вот формула расчета пути, который пройдет автомобиль в момент реакции водителя на опасность:

(Скорость в км / ч: 10) x 3 = путь реакции в метрах

Пример расчета: представим, что вы едете со скоростью 100 км/ч по проселочной дороге и внезапно на дорогу выбегает лось. Расчет: (100 км/ч : 10) х 3 = 30 (метров). То есть, после того как вы среагируете на опасность на дороге, ваша машина проедет примерно 30 метров. Добавьте к этому тормозной путь автомобиля.

Внимание: эти правила не являются научно правильными формулами и дают только приблизительное значение!

Источники данных

В рамках проекта использовалось около 10 различных источников данных в связке друг с другом. Большая часть из них размещена в открытом доступе и может быть использована для повторения исследований.

  1. Карты и наборы данных OSM.com
  2. Карты и наборы данных Here.com
  3. Данные ЦОДД в рамках хакатона
  4. Народная карта Яндекса
  5. Данные по ДТП портала dtp-stat.ru
  6. Порталы открытых данных, в том числе data.mos.ru

Одинаковая ли энергия удара и последствия при столкновении со стоящим автомобилем или неподвижной стеной?

Это еще один распространенный миф среди автолюбителей, который связан с тем, что если на скорости, например, в 100 км/час столкнуться со стоящим автомобилем, то сила удара будет точно такой же, как если бы автомобиль на скорости в 100 км/час влетел в неподвижную стену. Но и это не так. Это чистый воды миф, который основан на незнании элементарной физики.

Итак, представим себе ситуацию, что один автомобиль движется со скоростью 100 км/час и на полном ходу сталкивается с точно такой же машиной, стоящей на дороге. В момент удара один автомобиль, продолжая свое движение, будет толкать другой автомобиль. В итоге обе машины отлетят от места столкновения. В момент удара кинетическая энергия будет поглощаться деформацией кузова обоих автомобилей. То есть энергия удара также поделится между двумя автомобилями. В случае же с ударом в неподвижную стену одного автомобиля на скорости в 100 км/час деформация кузова будет только у одного автомобиля. Соответственно, сила удара и его последствия для машины будут больше, чем при ударе на скорости одного автомобиля в другой, который стоит на месте.

Формула тормозного пути

Рассмотрим две самые популярные формулы:

1) S =V2/2μg.

Описание:

  • μ — это показатель сцепления;
  • g — 9,81 м/с — это значение ускорения свободного падения;
  • V- это скорость транспортного средства в начале торможения (указывается в м/с).

2) S=Кэ*V*V/(254*Фс).

Описание:

  • Фс — это коэффициент сцепления транспортного средства с дорожным покрытием;
  • V0 — это скорость транспортного средства в начале торможения (указывается в км/ч);
  • Кэ — это действительный тормозной коэффициент;
  • S — это тормозной путь (указывается в метрах).

Методика

1. Отбор ДТП. Из массива данных за 2015–2020 годы выделяются ДТП, зафиксированные на территории Москвы (включая территории Новой Москвы), которые попадают в буфер 25 метров от участков УДС. Такой размер буфера определяется неточностью геопривязки мест аварий, которые часто попадают на полигоны жилых домов.

2. Привязка ДТП. С помощью плагина NNJoin QGIS каждому из отобранных ДТП присваивается значение ближайшего по расстоянию участка УДС.

3. Классификация участков УДС по скорости. Каждому из участков УДС присваивается максимальное значение из показателей часовой средней скорости, выделенной на основе исходных данных. Мы брали час с максимальной скоростью из тех, за которые есть данные. На разных участках это разные часы.

Участки группируются по значениям скорости с шагом в 2,5 и 5 км/ч.

4. Обобщения результатов. ДТП разбиваются по группам участков, значения усредняются на количество километров УДС в каждой группе и количество лет статистики.

Как увеличить интенсивность замедления

Из вышесказанного стало понятно, что называется тормозным путем и от чего зависит этот показатель. Однако возможно ли сократить расстояние, которое необходимо для остановки автомобиля? Возможно! Для этого существует два пути – поведенческий и технический. Идеально, если водитель сочетает оба способа.

  1. Поведенческий метод – сократить тормозной путь можно, если выбирать небольшую скорость движения на скользких и мокрых дорогах, учитывать степень загруженности машины, грамотно рассчитать тормозные возможности авто в зависимости от его состояния и модельного года. Так, «москвич» 1985 года разработки не сможет тормозить столь же эффективно, как современный «Hyundai Solaris», не говоря уж о более респектабельных и технологичных моделях.
  2. Технический метод – метод усиления тормозных возможностей, основанный на повышении мощности тормозной системы и использовании вспомогательных механизмов. Производители современных ТС активно применяют такие способы улучшения тормозов, оснащая свою продукцию антиблокировочными системами, системами помощи при торможении, используя более эффективные тормозные диски, колодки.

Следует помнить, что сокращение времени, необходимого для остановки – один из способов обеспечения безопасности поездки. Поэтому каждый водитель должен постоянно следить за техническим состоянием своего «железного коня», своевременно обслуживать и ремонтировать систему торможения. Помимо этого, важно выбирать скорость движения с учетом окружающей обстановки: времени суток, состояния дороги, модели автомобиля и прочее.

Результаты

Результаты имеют положительную корреляцию скоростного режима и тяжести ДТП, в том числе при разбивке ДТП по типам и участникам.

Условия торможения

Эффективность резкой остановки зависит от сопутствующих условий различного характера. Важно учитывать реакцию водителя, состояние тормозной системы авто и дорожного покрытия, а также погодные условия.

Чтобы корректно рассчитать тормозной путь (S), требуется использовать следующие данные:

  • тормозной коэффициент (Кэ);
  • скорость на момент начала торможения (Vo);
  • показатель сцепления с трассой (Фс).

Для этого используется такая формула:

На сцепление с дорогой напрямую влияет состояние дорожного покрытия. На сухой трассе машина будет останавливаться 20,25 метров, на мокрой дороге тормозное расстояние составит 35,4 метра, а на льду для полной остановки понадобится 70,8 метров. Соответственно, коэффициент сцепления при разных условиях будет отличаться.

На эффективность управления и остановки авто напрямую влияет способ торможения. Например, резкое нажатие на педаль тормоза может заклинить колеса и спровоцировать занос транспортного средства. Чтобы предотвратить такие ситуации, современные автомобильные производители используют систему ABS.

Экспертный отчет

По результатам инспекции места ДТП специалисты составляют соответствующий экспертный отчет.

  • подробное описание ситуации на момент аварии. Сюда включают данные: время года и дня, тип покрытия, включая упоминание о влажности, показания свидетелей происшествия, пострадавших и возможного виновника;
  • подробная схема дорожной ситуации в момент, непосредственно до аварии (в том числе расположение и направление движения транспорта);

Как правильно самому составить схему ДТП? Подробная инструкция по ссылке.

  • месторасположение автомобилей в настоящий момент с указанием, насколько они были сдвинуты ударом;
  • фиксация следов происшествия, включая месторасположение возможных обломков, вмятина и прочие деформации кузовов автотранспорта, наличие и продолжительность тормозного пути.

Полученные данные эксперты заносят в специальную форму, которая и становится официальным документом. Он позволяет воссоздать полную картину ДТП.

Как можно видеть, сегодня существует сразу несколько методик для определения скорости автомобиля в момент ДТП.

Однако несмотря на их многообразие, наиболее активно используются первые две из упомянутых – они позволяют получить максимально достоверный результат при минимальных затратах времени.

Экстренное торможение

Как правило, экстренное торможение используется в старых машинах, которые не оборудованы современными системами безопасности (ESP, ABS и т. д.).

Дистанция

  • Три длины автомобиля. Любой, кто путешествует в городских условиях, должен соблюдать дистанцию ​​не менее 15 метров, или три длины автомобиля.
  • Половина спидометра: для безопасной дистанции за пределами населенных пунктов обращайте внимание на скорость автомобиля. Для того чтобы вычислить безопасную дистанцию, разделите на 2 текущую скорость, которую показывает спидометр. В итоге вы получите дистанцию до других автомобилей в метрах. Пример: на скорости 70 км/ч вы должны держаться до впереди идущего автомобиля на расстоянии не менее 35 метров. Причем это касается сухого асфальта в летнее время.
  • Двойное расстояние: в случае плохой видимости или плохих дорожных условий вы должны удвоить безопасную дистанцию.

Что такое тормозной путь автомобиля и как его рассчитать?

Автоликбез 14 сентября 2019
Каждому водителю важно помнить, что его машина не может остановиться мгновенно. Для этого ему потребуется определенное время, на которое влияет большое количество факторов. Правила дорожного движения требуют соблюдать безопасное расстояние между собственным и впереди идущим автомобилем, чтобы в случае необходимости успеть затормозить. Чтобы знать величину этого расстояния, необходимо иметь представление о тормозном пути. Помимо этого, многие путают два понятия – тормозной и остановочный путь.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий