Основы инженерного творчества

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………………………………...3

1 Современные технологии по обеспечению безопасности на дорогах………………………….........4

    1.1 «Умные» шоссе ………………………………………………………………………………....4

    1.2 Солнечная автодорога………………………………………………………………………......7

    1.3 Улицы без светофоров…………………………………………………………………..………9

Заключение………………………………………………………………………………………….……13

Список  используемых источников……………………………………………………………………...14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Дорожно-транспортный травматизм наносит здоровью человечества ущерб, сравнимый с ущербом от малярии и туберкулеза, причем от ДТП, как и от этих болезней, особенно сильно страдают развивающиеся страны. Но в то время как проблемы борьбы с малярией и туберкулезом по праву привлекают значительное внимание политиков и СМИ, а на их решение выделяются солидные средства, глобальная безопасность дорожного движения по-прежнему испытывает серьезный недостаток ресурсов.

     Глобальная  безопасность дорожного движения недостаточно представлена в международной политической программе — однако она должна быть одним из приоритетов устойчивого развития.

     Опасные дороги осложняют решение каждой задачи развития, включая реализацию Декларация тысячелетия ООН (ДТ). Не в последнюю очередь это связано с тем, что ДТП наносят огромный экономический и социальный ущерб странам с низким и средним уровнем дохода на душу населения. Важность дорожной инфраструктуры для ЦРТ была отмечена лидерами «большой восьмерки», которые одобрили значительное увеличение финансирования программ по развитию дорожной инфраструктуры на саммите в Глениглз в 2005 году. Тем не менее до сих пор не существует четкого осознания того, насколько важно интегрировать безопасность дорожного движения в инвестиционный план развития новых дорог. Комиссия по вопросам глобальной безопасности дорожного движения (Commission for Global Road Safety) рекомендует включить в поддерживаемые донорами дорожные проекты в развивающихся странах компонент безопасности дорожного движения, который должен составлять не менее 10%, чтобы обеспечить проектирование дорог с учетом вопросов безопасности и применение эффективных инженерных, правопринудительных и образовательных мер для улучшения профилактики дорожно-транспортного травматизма. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Современные технологии  по обеспечению  безопасности на  дорогах

1. «Умные» шоссе

     Электроника внутри дорог и в самих автомобилях всё больше начинает подстраховывать растяп-водителей. Во всяком случае, в США, ведь американцы сделали ещё один шаг к своей мечте — повсеместному строительству «умных» шоссе. В связи с этим одни говорят о качественно новом уровне безопасности движения, другие — напротив, о новой угрозе. 
 Мигание лампочек на панели небольшого приборчика и звуковые сигналы, раздающиеся в салоне подскажут водителю, когда можно безопасно сменить полосу движения, проехать плохо просматриваемый перекрёсток, или затормозить, чтобы избежать столкновения с близким автомобилем, неразличимым в тумане.

     Так, по замыслу американцев, будет работать система «умных» шоссе (Intelligent Transportation System — ITS).

     Её  различные элементы американцы испытывают уже несколько лет. Но лишь в середине декабря 2003 года Федеральная комиссия по коммуникациям (Federal Communications Commission — FCC) выделила для работы таких систем частотный диапазон.

     В основе системы — датчики, способные фиксировать положение машин на дороге, а также коротковолновая (75 МГц) радиосвязь между автомобилями, и, главное — между машинами и «разумной» дорогой.

     Разработчики  предполагают, что по мере развёртывания  комплекса на него можно будет  возлагать всё новые и новые задачи.

     В теории сеть, связывающая машины и дорогу, сможет менять режим работы светофоров, направлять потоки железных коней в объезд пробок, предупреждать водителей о приближении спецтранспорта, направлять информацию о ситуации на трассе дорожным службам и тому подобное.

     Нужно заметить, что отдельные технологии, в той или иной мере служащие аналогичным целям — давно работают в разных странах.

     Здесь можно вспомнить и пресловутую «зелёную волну», и системы, отслеживающие перемещение развозных грузовиков по городу, передающие координаты в офис компании-перевозчика, и разнообразную электронику, устанавливаемую на отдельные машины (спутниковая навигация, активный круиз-контроль, способный самостоятельно включать тормоза).

     Также не прекращаются испытания автомобилей, способных ездить без участия водителя.

     Однако  американцы, похоже, решили объединить все эти возможности в одном комплексе, разношерстные элементы которого, будь то частное авто, рейсовый автобус, бензоколонка или какая-нибудь госструктура, управляющая потоками на трассах или в городе — связывались бы между собой на единой частоте и использовали стандартные протоколы обмена данными.

     Этот  комплекс создают исследовательский  центр Министерства транспорта (Turner-Fairbanks Highway Research Center — ITS), университет Карнеги Меллона (Carnegie Mellon University), фирма Delco Electronics, а также несколько других компаний и организаций, объединённых для этой работы в Национальный консорциум систем автоматизированных шоссе (National Automated Highway System Consortium). Американское министерство транспорта сотрудничает с промышленниками, дабы, как мечтают чиновники, сделать эту технологию доступной потребителям с 2005 года.

     Впрочем, в некоторых источниках называют более осторожные прогнозы: потребуется ещё лет пять-десять на доведение комплекса до ума и его развёртывание.

     Тем не менее, концепция внедрения интеллектуальных транспортных технологий предусматривает, что когда-то автопроизводители  обязаны будут оснащать совместимой с этой системой электроникой все новые машины.

     Правда, пока это лишь благое пожелание. Оформить его «де юре» ещё предстоит. Но, скорее всего, это будет сделано.

     6 миллионов автомобильных аварий  происходят в Америке ежегодно. 42 тысячи погибших и $230 миллиардов ущерба — достаточно суровый счёт, чтобы решиться на большие затраты, связанные с внедрением системы, способной снизить риск столкновений.

     Робкие  голоса сомневающихся в целесообразности внедрения новинки тонут в восторгах тех, кто готов доверить свои жизни автоматике.

     «Разумным»  автомобилям свойственно «чувство локтя». Они могут избежать столкновений между собой без участия водителя.

     Вот, скажем, Расс Рэйдер (Russ Rader) из Института страхования безопасности на автодорогах (Insurance Institute for Highway Safety), считает, что много таких систем построены на предположении, что люди за рулём будут адекватно реагировать на предупреждение.

     Но  водители не всегда поступают правильно. И их заблаговременное предупреждение не даст никакой выгоды в плане безопасности, убеждён господин Рэйдер.

Однако  вообразите, во что может развиться  эта система в будущем. Указал водитель машине пункт назначения и с чувством выполненного долга с головой ушёл в любимую игру (монитор в центре панели приборов, вместо руля — игровой джойстик).  При условии надёжности электроники, это ли не вершина безопасности? Но, уверовав в прогресс, люди склонны чрезмерно полагаться на технику. И, может быть, прав таки именно Рэйдер, а не его оппоненты.

     По  статистике, значительная доля столкновений на дорогах, в развитых странах, происходит по вине отвлекшихся водителей, набирающих номер на сотовом телефоне или углубившихся в чтение карты.

     А о том, что проделывают за рулём (и в движении) американские водители — уже анекдоты ходят. Бритьё или чтение книги — не самый худший вариант. Не станут ли водители отвлекаться ещё сильнее, если будут знать о подстраховывающей их электронике? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Солнечная автодорога

     Проект Solar Roadways получил от министерства транспорта США (U. S. Department of Transportation) $100 тысяч на постройку первого прототипа интеллектуальной дороги, вырабатывающей электричество. Вернее, на небольшой кусок такого полотна.

     По  замыслу авторов проекта, Solar Roadways представляет собой набор панелей с интегрированными солнечными батареями, светодиодами и управляющей электроникой, которые следует монтировать на автотрассах, перекрёстках и автостоянках вместо асфальтового покрытия. Такая дорога будет вырабатывать энергию не только для собственных нужд, но и для близлежащих зданий.

     Светящаяся светодиодная разметка на «интеллектуальной» трассе повысит безопасность езды ночью, причём линии и надписи на полотне станут переключаемыми — дорога сможет оперативно реагировать на изменение ситуации, меняя режим разметки или высвечивая для водителей предупреждающие надписи.

     «Умную» дорогу можно снабдить сенсорами, реагирующими на появление диких животных. Также в прозрачное полотно можно встроить нагревательные элементы, растапливающие зимой снег и лёд. В общем, это должно быть нечто вроде интеллектуальных шоссе, управляющих транспортными потоками, о которых различные специалисты в США рассуждают не первый год и отдельные элементы которых уже внедряются во многих развитых странах. Только Solar Roadways ещё и производят электричество. 

     О том, что будет с такой трассой в местах, где воздух порядком запылён и где дорога будет нуждаться в частой очистке от грязи (иначе никакой энергии от Солнца она не получит), авторы концепции умалчивают. 

     Зато  они говорят, что верхняя поверхность  панелей должна быть текстурирована таким образом, чтобы обеспечить коэффициент сцепления, сопоставимый с таковым у асфальта. И ещё — они очень рассчитывают на самоочищающееся покрытие (вроде этого материала), которое будет разлагать, по меньшей мере, толику дорожной грязи.

     Пять миллиардов таких панелей размером 1,52 на 1,52 метра, мечтают инициаторы проекта Solar Roadways, покроют всю дорожную сеть США, при этом в пике они будут генерировать энергию, втрое превосходящую сегодняшний национальный расход электричества, и потому, мол, способную избавить страну от нефтяной зависимости.

     Стоимость таких панелей должна составить около $7 тысяч за штуку, но, очевидно, авторы проекта предполагают постепенную замену асфальта на свои панели там, где всё равно требуется ремонт полотна. И они предлагают не забывать об энергии, которую такие панели будут вырабатывать годами (примерно по 7,6 киловатт-часа за один солнечный день).

     Ясно, что в отношении реализуемости «Солнечной дороги» пока существует больше вопросов, чем ответов. Однако министерство транспорта хотело бы посмотреть на кусок такого полотна в действии. Сейчас Solar Roadways ведёт переговоры с промышленными партнёрами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Улицы без светофоров

     Светофоры делают дороги опасными, поэтому лучше их ликвидировать. То же касается разметки и дорожных знаков. И вообще — нужно стереть различия между дорогой и тротуаром. При такой «анархии» автомобилисты, велосипедисты и пешеходы будут сосуществовать благополучно и счастливо. Не верите? Жители голландского городка это доказали.

     Удаление светофоров с улиц Драхтена (Drachten) началось семь лет назад, и последние три светофора будут демонтированы в течение двух лет. В «светофорные» времена ДТП со смертельным исходом в Драхтене имели место каждые три года, а вот после начала эксперимента на дорогах не погиб ни один человек.

     Этим замечательным результатом очень довольны 50 тысяч жителей Драхтена и очень гордится 59-летний Ганс Мондерман (Hans Monderman), один из ведущих мастеров дорожного дела Европы и автор проекта «Общее пространство» (Shared space). «Я хотел бы видеть светофор там, где он полезен, но я не нашёл ни одного места, где светофоры приносили бы пользу», — заявляет Мондерман.

Мондерман против дорожного оборудования: «Люди должны найти свой собственный путь, спрашивать себя и использовать свои мозги» (фото Herman Wouters/The New York Times).

     Философия его проекта такова: дорожное движение должно быть не отделено от всей остальной человеческой деятельности, поэтому на улицах должны отсутствовать традиционные «атрибуты» вроде светофоров, разметки и дорожных знаков. То есть в целом проезжая часть не отличается от тротуара или велосипедной дорожки, а автомобилисты не являются «королями», а двигаются на равных со всеми остальными.

     Таким образом, поведение водителей и пешеходов, их взаимопонимание и уважение друг к другу становится решающим фактором: управление трафиком возложено на естественное взаимодействие между людьми, а не на искусственное регулирование.

     Вернёмся, однако, в Драхтен, жители которого стали в проекте Мондермана подопытными кроликами. Главный городской перекрёсток пропускает примерно 22 тысячи автомобилей в день, не считая нескольких тысяч велосипедистов и пешеходов. В «дни светофора» движение здесь было затруднено: водители стояли в пробках и без конца сигналили.

Экологи, поддерживают отказ от светофоров, потому что  считают, что ненужные, в общем-то, «регулировщики» ещё и напрасно расходуют электроэнергию (фото с сайта treehugger.com).

     Теперь пробки тут — неслыханное дело, и почти никто не давит на клаксон. В этом месте грамотно устроена развязка, есть расширенная велосипедная дорожка и пешеходная зона. А «переговоры» о приоритетном праве прохода или проезда ведутся через мимолётный контакт глаза в глаза.

«Думай!» —  пожалуй, это единственный дорожный знак, который Ганс Мондерман оставил бы на улицах (иллюстрация с сайта wired.com).

     «Раньше пешеходы и велосипедисты имели обыкновение избегать этого места, но теперь автомобилисты высматривают велосипедистов, велосипедисты высматривают пешеходов, все высматривают друг друга», — довольно говорит Мондерман.

     Аварии в городе всё ещё случаются — было несколько мелких ДТП, но это и хорошо.

     «Нам нужны такие незначительные инциденты, чтобы предотвратить серьёзные аварии, в которых могут пострадать люди, — рассказывает автор „Общего пространства“. — Моя система работает хорошо, потому что существует опасность, и все участники движения несут ответственность за свои действия, трезво оценивая собственный риск».

     Свою схему инженер сравнивает с катком: «Конькобежцы на льду всё решают сами за себя, и это работает прекрасно. Я не анархист, но не люблю правила, которые неэффективны, и уличную технику, которая говорит людям, как им себя вести».

На улицах Драхтена. «Стимулируйте нормальный социальный контакт между людьми. Гарантируйте, что участники движения не будут слепо доверять светофору или пешеходному переходу, а станут искать визуального контакта друг с другом. Идея поначалу может показаться чересчур смелой, но это работает», — увещевает голландский инженер (фото Eddie Mulholland).

     Вместо строгих правил водители Драхтена взяли собственную безопасность и безопасность других в свои руки. В результате в условиях «анархии» все участники движения стали предельно осторожными, они двигаются медленнее, но, тем не менее, называют эксперимент успешным — все с удивлением обнаружили, что со снижением скорости стали добираться до нужного места быстрее.

     «Типичная ошибка дорожных инженеров состоит в том, что когда с дорогой начинаются проблемы, они всегда пытаются что-нибудь добавить, — поясняет Мондерман. — На мой взгляд, в таких ситуациях гораздо лучше что-нибудь убрать».

Ещё «бессветофорный» Драхтен. Вы наверняка скажете, что, мол, «в маленьком голландском городе проект Мондермана, может быть, и сработал, а вот попробовал бы он убрать светофоры в Москве…». Ну да, в столице всё не так просто (фото с сайта smallingerland.nl).

     Два года назад американский журнал Wired сообщал, что метод Мондермана начал распространяться по всему земному шару: опыт перенимают в Австрии, Дании, Франции, Германии, Испании, Швеции, Великобритании и даже в США.

     «По-моему, существует только один способ проверить  идею моего проекта. Смотрите, сейчас я вам покажу», — с этими словами Мондерман, заложив руки за спину и глядя строго под ноги, выходит прямиком на площадь с оживлённым движением. Поток автомобилистов, велосипедистов и пешеходов вокруг него тут же замедляется, инстинктивно уступая дорогу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение 

     Быстрый рост численности автомотопарка за последние годы и массовое включение в дорожное движение новых водителей и перевозчиков привели к существенному изменению характеристик и усложнению условий дорожного движения. Увеличилась плотность транспортных потоков, возросла интенсивность движения в небольших городах и на территориальных дорогах, что оказало негативное влияние на рост аварийности.

     Безопасность  дорожного движения – комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности всех участников дорожного движения.

     В Российской Федерации сформирована довольно разветвленная система  управления обеспечения безопасности дорожного движения. В настоящее  время безопасность дорожного движения выходит за пределы чисто государственного своего понимания и обретает общечеловеческое содержание, ибо человек является высшей ценностью в государстве.

     Безопасность  дорожного движения формирует основы социальной стабильности, а также  является одним из важнейших факторов качества жизни населения.

     Обеспечение безопасности дорожного движения является одной из форм реализации единой государственной  политики в области охраны жизни, здоровья и имущества граждан  путем предупреждения дорожно-транспортных происшествий, снижения тяжести их последствий. Данное направление деятельности человечества имеет огромное социальное и экономическое значение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемых источников 

http://www.membrana.ru/