5.1.1 Определение параметров обгона

Обгон является важным маневром, который позволяет водителю ТС поддерживать оптимальную, по условиям задачи управления, среднюю скорость. Возможность выполнения обгона зависит от скорости обгоняемого, и скоростных свойств обгоняющего ТС, наличия необходимого интервала во встречном потоке.

На рисунке 5.1 представлена схема обгона "с ожиданием". Перед началом обгона водитель обгоняющего TC1 следует за обгоняемым ТС2 с временным интервалом τ12 которому соответствует дистанция S12. В процессе обгона в определенный момент (в данном случае расчет ведется для положения 1.1, когда обгоняющий TC1 догнал ТС2) водитель должен принять окончательное решение о завершении или прекращении обгона. В случае продолжения обгона TC1 опережает ТС2 и возвращается на свою полосу движения (положение 1.2). В момент завершения обгона между обгоняемым и обогнавшим ТС должен быть временной интервал τ21, которому соответствует дистанция S21, в последующие моменты времени величина S21 быстро увеличивается, так как скорость обгоняющего ТС выше, чем у обгоняемого.

Рисунок 5.1- Схема обгона «с ожиданием»

Разгон ТС при обгоне должен выполняться с максимальной интенсивностью и прекращается плавно после его завершения. Реализация такого режима возможна только в том случае, когда имеется необходимый интервал времени между обгоняемым ТС и автомобилем двигающимся впереди него навстречу. (В противном случае водитель обгоняющего ТС после завершения обгона будет вынужден экстренно затормозить.) Описанный режим движения ТC обеспечивает минимальные значения пути и времени обгона по схеме "с ожиданием". Значения времени обгона tобг, пути обгона Sобг и скорости обгоняющего ТС в момент завершения обгона Vo6г в зависимости от скорости обгоняемого ТС - определяют предельные условия, при которых обгон может быть завершен.

На рисунке 5.2 показана схема незавершенного обгона. В положении 1.1 водитель принимает решение прекратить обгон и осуществляет торможение. В положении 1.2, когда обгоняющее ТС отстает от обгоняемого автомобиля на один метр водитель прекращает торможение и так как скорость TC1 в этот момент меньше, чем у ТС2, то последнее уходит вперед и водитель обгоняющего ТС может вернуться на свою полосу движения, совершая маневр за время τп (время перестроения).

Рисунок 5.2 Схема незавершенного обгона.

За это время ТС проходит путь Sn. Торможение выполняется с максимальным замедлением для данной категории ТС. Значения времени tн.обг и пути Sн.обг незавершенного обгона определяют предельные условия, при которых возможно избежать ДТП при незавершенном обгоне.

Сопоставление значений to6г и tн.обг, Sобг и Sн.обг позволяет оценить правильность выбора момента о возможности или невозможности завершить обгон.

Для того, чтобы решение о прекращении обгона повышало безопасность (т.е. уменьшало вероятность столкновения со встречным автомобилем) по сравнению с решением продолжать обгон, необходимо, чтобы время и путь незавершенного обгона были меньше, чем при его завершении. Разница между этими значениями завершенного и незавершенного обгонов определяет величину резервов безопасности. Если резервы равны нулю или становятся отрицательными, то это означает, что решение о необходимости прекратить обгон надо было принимать раньше, чем обгоняющее ТС догонит обгоняемое ТС.

Вычисление рассмотренных выше показателей возможно графоаналитическим и аналитическим методом. Чтобы описать методику вычислений рассмотрим график приведенный на рисунке 5.3. По оси абсцисс отложено время t в секундах По оси ординат вверх - путь проходимый TC1 в метрах, а вниз - скорость обгоняющего ТС. В соответствии с ранее изложенным в первом квадранте построены графики "время-путь" обгоняющего автомобиля, а в четвертом квадранте - график "время - скорость" обгоняющего автомобиля при разгоне с максимальной интенсивностью.

Чтобы определить искомые показатели сначала необходимо построить измерения указанных зависимостей пути и скорости от времени. Вычисление значений скорости при заданном времени разгона проводится по формуле:

, (5.1)

где Vмах, - максимальная скорость обгоняющего ТС, м/с;

t-текуoее время, с,

ТV - постоянная времени разгона, с.

Вычисление значений пути производится по формуле:

м. (5.2)

Пример построения графиков по этим формулам приведен на рисунке 5.3. Условия завершения обгона можно записать в следующем виде:

м, (5.3)

где S12- дистанция между обгоняемым ТС перед обгоном, с;

S2- путь, проходимый обгоняемым ТС за время обгона, с;

S21 - дистанция между обгоняемым и обгоняющим ТС после завершения обгона, м;

L1 - длина обгоняющего ТС, м;

L2 - длина обгоняемого ТС, м.

Рисунок 5.3 Зависимости пути и скорости обгона от времени

Вычисление значений S12, S2, S21 производятся по формулам

м, (5.4)

м, (5.5)

м. (5.6)

Анализируя уравнения (5.4)-(5.6) мы можем заметить, что дли вычисления Sобг нам не хватает значения tобг. Чтобы найти значение tобг, перепишем уравнение (5.3) в следующем виде:

м. (5.7)

Решение уравнения (5.7) возможно аналитическим или графоаналитическим методами.