Почему длина пути за время реакции пропорциональна скорости автомобиля при которой водитель увидел

Обновлено: 07.07.2024

Говорят, что любых двух людей на земном шаре отделяют друг от друга не более семи рукопожатий. Если вы это читаете, то людей, о которых речь ниже, отделяют от вас всего три.

В воскресенье коллега моей мамы попала в аварию. На дороге Москва-Санкт-Петербург, в деревне Ушаки, их подрезала фура, после чего машину выкинуло на встречную полосу под другую фуру. В результате муж, он же водитель, он же единственный сын, скончался на месте, а жена, она же коллега, она же единственная дочь, лежит в реанимации, и еще неизвестно, очнется ли. Дома остались двое детей двух и пяти лет от роду. Мама к ним, возможно, еще вернется, папа же больше не придет никогда.

В чем причина этой аварии - неизвестно, я же уверен, что скорость машины играла не последнюю роль. С точки зрения физики торможение - это перевод кинетической энергии движения автомобиля в тепловую через трение в тормозных механизмах. Кинетическая энергия, как известно из школьного курса, пропорциональна квадрату скорости. Т.е. тормозной путь автомобиля тоже пропорционален квадрату скорости, и последствия столкновения тоже.

Пример. Пусть тормозной путь автомобиля при скорости 60 км/ч составляет 30 метров. Каким будет тормозной путь при скорости 90 км/ч? 120 км/ч?

Решение. Поскольку тормозной путь пропорционален квадрату скорости, то при скорости 90 км/ч он будет больше в 90^2 / 60^2 = 8100 / 3600 = 2.25 раз и составит 30 * 2.25 = 67.5 метров. При скорости 120 км/ч тормозной путь увеличится в 120^2 / 60^2 = 14400 / 3600 = 4 раза и составит 30 * 4 = 120 метров.

при 60 км/ч - порядка 8 метров (примерно две длины машины)
при 90 км/ч - порядка 12.5 метров (примерно три длины машины)
при 120 км/ч - порядка 17 метров (примерно четыре длины машины)

Вторая фура в случае выше, вероятно, не могла ничего сделать. Но чем меньше скорость - тем больше шансов затормозить, тем легче последствия. Если бы первая фура ехала по правилам - не пришлось бы никого обгонять. В конце концов если бы муж коллеги ехал по правилам, можно было бы уйти вправо, в кювет. Машине конец, разумеется, зато все были бы живы.

Профессиональные гонщики могут ездить на больших скоростях. У них огромный опыт вождения в экстремальных ситуациях, они чувствуют машину, как собственное тело, и все равно нам регулярно показывают по телевизору аварии на гонках. У кого из вас есть подобный спортивный опыт? Или вы думаете, что уж с вами ничего произойти не может? В следующий раз садясь за руль подумайте, что лучше - доехать до дому на полчаса позже или сыграть в русскую рулетку. В случае выигрыша станете трупом или убийцей. ПДД являются не только законом, но и инструкцией по технике безопасности. А все подобные инструкции написаны кровью.

Тормозной путь — это путь, который проходит автомобиль с момента, когда сработал тормозной механизм до полной остановки автомобиля. На него влияют:

состояние и тип дорожного покрытия,
состояние шин автомобиля,
начальная скорость автомобиля,
масса автомобиля,
исправность тормозной системы.

Остановочный путь — путь с момента обнаружения опасности до полной остановки автомобиля. Понятно, что тормозной путь входит в остановочный. Кроме того в остановочный путь входят:

путь, который проехал автомобиль с момента обнаружения опасности до нажатия на педаль тормоза;
путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы.

опыт водителя,
его эмоциональное состояние,
возраст,
время суток и погодные условия,
прием медикаментов,
состояние алкогольного или иного опьянения,
место возникновения опасной ситуации.

Время срабатывания тормозной системы зависит от ее типа и технического состояния. Тормозная система с гидравлическим приводом срабатывает за 0,2 – 0,3 секунды, с пневматическим за 0,5 –0,6 секунд.

Бесплатная программа для расчёта скорости и тормозного пути

Как определить скорость автомобиля и тормозной путь?

Ниже рассматривается небольшая бесплатная программка для расчёта тормозного пути автомобиля при известной скорости и наоборот (можно рассчитать скорость при известном тормозном пути).

Тормозной путь — это расстояние, проходимое транспортным средством от момента привода в действие тормозного устройства до полной остановки.

Полный тормозной путь включает в себя также расстояние, проходимое за время от момента восприятия водителем (машинистом) необходимости торможения до приведения в действие органов управления тормозами.

Длина тормозного пути пропорциональна квадрату скорости движения, быстроте срабатывания тормозов, нагрузке, приходящейся на затормаживаемые колёса, коэффициенту сцепления колёс с дорогой, а также зависит от реакции водителя. Длина тормозного пути зависит от состояния тормозной системы, скорости движения автомобиля, состояния дороги, а также от состояния и качества шин. При увеличении скорости движения автомобиля, например в 2 раза, тормозной путь возрастает примерно в 4 раза. На мокрой дороге тормозной путь легкового автомобиля увеличивается по сравнению с сухой дорогой в 2 раза, а на заснеженной и обледеневшей поверхности дороги – примерно в 4 раза. Остановочный путь включает тормозной путь, а также расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя (от осознания опасности до начала нажатия на педаль тормоза). Отрезок пути, который проходит автомобиль за время реакции водителя, автомобиль движется с неизменной скоростью.

Как определить скорость автомобиля по тормозному пути?

Равнозамедленное движение: v х v/2=Sa,

где v — скорость до начала торможения,

S-пройденный путь (длина черного следа резины размазанной по асфальту),

a-ускорение (замедление) в торможении.

Чем отличается тормозной путь от остановочного?

Тормозной и остановочный пути – это разные понятия, которые часто путают или принимают за одно и тоже.

Остановочный путь – это расстояние, которое прошло транспортное средство с момента осознания автомобилистом необходимости в остановки до достижения машиной скорости 0 км/ч.

А тормозной путь – это дистанция, которую прошла машина с момента срабатывания ее тормозов до ее остановки.

Таким образом, остановочное расстояние включает в себя не только дистанцию торможения, но и расстояние, которое прошло транспортное средство, пока автомобилист реагировал на дорожную ситуацию.

Формулы расчёта скорости по тормозному пути

После дорожно-транспортного происшествия фактический тормозной путь автомобиля измеряется сотрудниками ГИБДД или следователем путём фиксации следа шин на асфальте, и занесения данных в специальную расчётную таблицу. Учитываются несколько факторов:

вид т/с;
масса машины в момент, когда произошло ДТП;
характер покрытия дороги и его состояние.

Прежде всего, нужно быстро установить скорость, с которой двигался автомобиль до торможения. Она рассчитывается следующим образом

Главный фактор, влияющий на точность расчёта

Единственной изменяемой величиной в формуле определения скорости является длина тормозного пути. Ручной расчёт данной величины в идеальных условиях (движение со скоростью 60 км/ч по сухой дороге асфальтовым покрытием, торможение без заносов) можно произвести по формуле

v – скорость движения автомобиля вначале торможения, м/с;

μ – коэффициент трения;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

Другая формула для проверки правильности первоначального расчёта

Кэ – величина тормозного коэффициента;

V – скорость в момент начала торможения;

Фс – величина коэффициента сцепления шин с дорожным покрытием (при сухой погоде – 0,7, в дождливую погоду – 0,4; в снег – 0,2; в гололёд – 0,1).

Так, при движении по сухой асфальтовой трассе со скоростью 60 км/ч длина тормозного пути составит S = 1*60*60/(254*0,7) = 20,25 м. При движении по льдистой трассе, на которой Фс падает с 0,7 до 0,1, величина S увеличится в 7 раз (141,7 м).

Таким образом, главной задачей для правильного вычисления скорости является определение величины остановочного пути. В его состав, кроме, собственно, тормозного пути, входит метраж, приходящийся на:

время реакции водителя (0,2 с);
время срабатывания системы торможения (0,5 с).

Автомобиль при этом движется с начальной (фактической) скоростью, а следа от шин на дороге не остаётся.

Когда и как производится замер

Расчет тормозного пути может потребоваться в следующих случаях:

технические испытания транспортного средства;
проверка возможностей машины после доработки тормозов;
криминалистическая экспертиза.

Как правило, при расчете используют формулу S=Кэ*V*V/(254*Фс). Здесь S – тормозной путь; Кэ – тормозной коэффициент; V₀ — скорость на момент начала торможения; Фс – коэффициент сцепления с покрытием.

Коэффициент сцепления с дорогой изменяется в зависимости от состояния покрытия и определяется по следующей таблице:

Состояние дороги	Фс
Сухая	0.7
Мокрая	0.4
Снег	0.2
Лед	0.1

Коэффициент Кэ является статической величиной и составляет единицу для всех наиболее распространенных легковых транспортных средств.

Пример: как рассчитать тормозной путь автомобиля при цифре 60 км/ч на спидометре в дождь? Дано: скорость 60 км/ч, тормозной коэффициент – 1, коэффициент сцепления – 0.4. Считаем: 1*60*60/(254*0.4). В итоге получаем цифру 35.4, что и является длиной тормозного пути в метрах.

В таблице указано сколько метров машина будет продолжать движение до полной остановки. Следует учитывать, что в расчет не берутся никакие иные показатели (повороты, выбоины на дороге, встречный поток и т.д.). Сомнительно, что в реальных условиях на обледенелой дороге, автомобиль сможет проскользить километр и не встретить столб или отбойник.

Расчёт скорости при экспертизе

Для экспертного определения начальной скорости движения машины специалистами используется формула:

Va = 0,5*tз*j + √2Sю*j,

tз – время, в течение которого скорость движения автомобиля замедляется, с;

Sю – протяжённость следа при торможении, м.

На сухой дороге j равен 6,8 м/с2, поэтому скорость заноса тормозящего на расстоянии в 21 метр автомобиля равна 64,5 км/ч.

После начала реагирования водителя на окружающую обстановку машина до полного обнуления скорости проходит так называемый остановочный путь

Sо = (S1 + S2 + S3 + S4) = (t1 + t2 + 0,5*t3)*Va + Va/2j,

t1 – реакция водителя;

t2 – запаздывание гидропривода тормозной системы;

tз – нарастание замедления.

Временной промежуток t4 (время полной остановки) рассчитывается как отношение скорости заноса Vю к замедлению j. Время, пока увеличивается скорость замедления, зависит от трёх показателей:

тип привода;
состояние покрытия дороги;
масса транспортного средства.

Для его определения из начальной скорости Vа следует вычесть половину до установления минимальной скорости tз*j. Таким образом, суммарное время динамической части ДТП для автомобиля составляет t0 = t1 + t2 + t3 + t4 = Т + Va/j, с.

Внимание! Время увеличения замедления для пневмопривода больше, нежели для гидравлического. Оно возрастает с увеличением снаряжённой массы машины и коэффициента сцепления

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.

Без этого не обойтись при проведении расчётов

На основании специальной таблицы время реакции водителя на ситуацию на дороге составляет 0,6-1,4 секунд (шаг 0,2). Усреднённая экспертная величина, которая применяется в официальных экспертизах , составляет 0,8 с (в связи с тем, что быстрее этого времени человеческий мозг среагировать на происходящее не в состоянии).

Чтобы упростить восприятие производимых математических расчётов, сделаем привязку величины остановочного пути к скорости автомобиля длиной 4 м. Привязка делается к скорости 64 км/ч, с шагом ½ в сторону её замедления и увеличения:

Три способа определить скорость автомобиля при ДТП

После каждого дорожно-транспортного происшествия обязательно определяется скорость транспортного средства до и в момент удара или наезда. Данная величина имеет столь большое значение по нескольким причинам:

Самый часто нарушаемый пункт правил дорожного движения именно превышение максимально допустимой скорости движения, и, таким образом, становиться возможным определить вероятного виновника ДТП.
Также скорость влияет на тормозной путь, а значит и на возможность избежать столкновения или наезда.

Дорогой читатель! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему — обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефону.

Это быстро и бесплатно !

Определение скорости автомобиля по тормозному пути

Под тормозным путём обычно понимают расстояние, которое проходит то или иное транспортное средство от начала торможения (или, если быть более точным, с момента активации тормозной системы) и до полной остановки. Общая, недетализированная формула, из которой возможно вывести формулу для расчета скорости, выглядит так:

Va = 0.5 х t3 х j + √2Sю х j = 0,5 0,3 5 + √2 х 21 х 5 = 0,75 +14,49 = 15,24м/с = 54,9 км/ч где: в выражении √2Sю х j, где:

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.

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.

Определение скорости автомобиля исходя из полученных деформаций

Лишь очень незначительное количество экспертов определяют скорость движения автомобиля таким способом. Хотя зависимость повреждений автомобиля от его скорости и очевидна, но единой эффективной, точной и воспроизводимой методики определения скорости по полученным деформациям не существует.
Это связано с огромным количеством факторов, влияющих на образование повреждений, а также с тем, что некоторые факторы попросту невозможно учесть. Оказывать влияние на образование деформаций могут:

конструкция каждого конкретного автомобиля;
особенности распределения грузов;
срок эксплуатации автомобиля;
количества и качества пройденных транспортным средством кузовных работ;
старение метала;
модификации конструкции автомобиля.

Определение скорости в момент наезда (столкновения)

Скорость в момент наезда обычно определяют по тормозному следу, но если это по ряду причин не представляется возможным, то приблизительные цифры скорости можно получить анализируя травмы, полученные пешеходом, и повреждения, образовавшиеся после наезда на транспортном средстве.

К примеру, о скорости автомобиля можно судить по особенностям бампер-перелома – специфической для наезда автомобилем травмы, которая характеризуется наличием поперечно-осколочного перелома с крупным отломком кости неправильной ромбообразной формы на стороне удара. Локализация при ударе бампером легкового автомобиля – верхняя или средняя треть голени, для грузового автомобиля – в участке бедра.

Что подразумевается под тормозным путем?

Это отрезок по прохождению машины с момента выявления препятствий и до остановки авто. При этом, когда водитель увидел препятствие и нажал на тормоз, прошло еще какое-то количество времени. Полнота тормозного пути немного увеличена.

На определение скорости по тормозному пути (на длину) влияют:

Тормозной механизм.
Имеет основную тормозную систему.
Стояночную систему.
Вспомогательную.
Шинный протектор. Зачастую торможение зависит от изношенности шины. Они разрушаются солнцем и озоном. Это также нужно учитывать.
Дорожное покрытие и то, в каком оно состоянии находится.
Скоростной фактор движения машины.
Массовый фактор машины.
Дистанционная особенность.

От тормозов машины целиком зависит и снижаемость скорости до его останавливания. Нужно сохранять устойчивое и управляемое свойство машины. И главный фактор, влияющий на определение скорости по тормозному пути, ― водительский стаж того, кто управляет ТС.

Аккредитованная независимая экспертная организация АНО Центр Экспертизы Двигателей, имеющая лицензионные документы, проводит различные методики и проверки автомобильных экспертиз. Квалифицированные специалисты проведут ряд анализов и проверок по вашим данным. Обратившись, вы получите ответы на все интересующие вас вопросы. А в конце проверки вам выдадут заключение с выводами экспертов.

Эта первая статья из небольшой серии посвященной положительному и отрицательному влиянию скорости на нашу жизнь. Все статьи для сжатия материала будут представлены в виде тезисов.

Но сначала о самом наболевшем – о безопасности. Как известно в России в год гибнет в ДТП 1 человек из 6 000. Разберемся, как скорость влияет на количество ДТП и вероятность смертельного исхода. Основной упор будет сделан на взаимодействие пешехода и автомобиля, как наиболее сильно конкурирующих объектов дорожного движения.

Скорость и вероятность ДТП

Рассмотрим тормозной путь автомобиля. Длину тормозного пути можно рассчитать, зная время реакции водителя и длину тормозного пути после нажатия на тормоз.

Среднее время реакции составляет 1 секунду. При увеличении скорости движения увеличивается и пройденное за 1 секунду расстояние. Расстояние, пройденное с момента нажатия педали до полной остановки, пропорционально квадрату скорости. При увеличении скорости с 50 км/ч до 80 км/ч тормозной путь увеличивается в 2 раза. Соответственно избежать столкновения намного тяжелее.

Необходимо также учитывать, что на сыром асфальте тормозной путь увеличивается на 25%. То есть тормозной путь автомобиля с 60 км/ч на сыром асфальте будет равен тормозному пути на 70 км/ч на сухом асфальте.

При скорости автомобиля 80 км/ч время реакции в пересчете на дистанцию займет 22 метра. Дополнительно на сухом асфальте водителю потребуется минимум 36 метров для полной остановки.

Если ребенок выбежит на дорогу перед водителем на расстоянии 36 метров, то почти наверняка он умрет при начальной скорости автомобиля 70 км/ч, получит увечья при скорости автомобиля 60 км/ч, а при скорости автомобиля 50 км/ч водитель избежит столкновения.

Но если ребенок выбежит на дорогу за 15 метров перед автомобилем, он, скорее всего, получит смертельные травмы, даже если автомобиль двигается со скоростью 50 км/ч.

Рассчитать длину тормозного пути и время торможения, а также скорость во время торможения на определенном расстоянии после начала торможения при различных условиях (начальная скорость, время реакции, тип покрытия) можно на этом немецком сайте.

Скорость и частота ДТП

Проектные и функциональные характеристики дорог сильно влияют на зависимость между скоростью и частотой аварий. Влияет, например, наличие и вид пересечений, присутствие пешеходов и велосипедистов.

В более сложных ситуациях риски аварий и влияния скорости больше.

Скоростные магистрали, например, это простые случаи с меньшими рисками аварий. Городские дороги, наоборот, более комплексные с более высокими рисками ДТП.

Основными жертвами ДТП в городских условиях являются пешеходы, велосипедисты, мотоциклисты. Основные факторы, способствующие этому – разница в скорости и в весе.

В южной Австралии проводили сравнение между рисками из-за превышения скорости с рисками из-за содержания алкоголя в крови. Было принято, что при 60 км/ч и 0 промилле относительные риски равны единице.

С 70 км/ч относительные риски начинают резко расти. Это превышение всего на 10 км/ч и соответствует 0.8 промилле алкоголя в крови при 60 км/ч.

Влияние неоднородности скорости на ДТП

Неоднородность скорости в транспортном потоке приводит к увеличению количества обгонов и, как следствие, более высокому уровню рисков. Высокий разброс скоростей тесно связан с авариями со смертельным исходом на всех дорогах - городских и загородных.

Чаще всего снижение скорости приводит к снижению неоднородности скоростей в потоке.

Частота аварий вырастает на 10-15% при превышении средней скорости на 1 км/ч. При превышении средней скорости потока на 10 и более км/ч количество аварий начинает резко расти для городских дорог. Для загородных дорог рост количества аварий не настолько критичен.

Из графика также видно, что уменьшение скорости отдельного автомобиля относительно средней скорости потока не приводит к увеличению числа аварий.

Влияние скорости на тяжесть ДТП

Даже если превышение скорости не является основной причиной аварии, от скорости в момент столкновения сильно зависит тяжесть последствий ДТП. Приблизительная зависимость количества тяжелых аварий и аварий со смертельным исходом от изменения скорости движения представлена на графике.

Повышение скорости на 10% приводит к увеличению количества всех аварий на 21%, к увеличению количества тяжелых аварий или аварий со смертельным исходом на 33%, к увеличению количества аварий со смертельным исходом на 46%. Снижение скорости на 10% - к уменьшению этих видов аварий на, соответственно, 19%, 27% и 34%.

Ситуация сильно зависит от типа дороги и допустимой скорости на этих дорогах. На графике ниже представлен прирост ДТП при изменении скорости движения на 1 км/ч для различных скоростей движения.

Наиболее серьезное влияние на тяжесть аварии при изменении скорости, как видно из таблицы, приходится на дороги с низкими допустимыми скоростями. Это городские дороги.

Тяжесть последствий сильно зависит от участников дорожного движения. Пешеходы, велосипедисты и мотоциклисты имеют большой риск получения серьезных травм, так как они не защищены. У них нет металлического каркаса, ремней и подушек безопасности.

Вероятность гибели пешехода в ДТП увеличивается с ростом скорости столкновения. Расследования показали, что при столкновении с пешеходом на скорости 30 км/ч 90% пешеходов выживают, в то время как столкновения на скорости 50 км/ч приводят к гибели 80% пешеходов.

Водитель и пассажиры автомобиля при этом практически не страдают.

Влияние скорости на область обзора

При увеличении скорости движения область обзора существенно уменьшается. Таким образом, высокая скорость в городских условиях не дает водителю возможность правильно спрогнозировать ситуацию, потому что он не видит окружающую обстановку.

На скорости 40 км/ч угол обзора водителя составляет 100 градусов. Это позволяет видеть препятствия на дороге, а также оценивать ситуацию справа и слева от дороги. На скорости 130 км/ч угол обзора составляет 30 градусов и менее, что значительно снижает возможность оценки водителем потенциальной опасности.

Выводы

Высокая скорость является причиной трети всех ДТП. Кроме того, высокая скорость отягчает последствия ДТП, произошедших по другим причинам.

Влияние скорости на несчастные случаи особо серьезно в городах, где имеет место взаимодействие нескольких групп участников дорожного движения: автомобили, пешеходы, велосипедисты.

Существует порог скорости автомобиля, выше которого организм пешехода физически не может выжить. При столкновении на скорости 45 км/ч выживает только 50 % пешеходов.

Для снижения травматизма на дорогах необходимо принять меры для соблюдения обоснованного скоростного режима, а также свести к минимуму разброс скорости в потоке.