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

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.