VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Транспортные средства (автомобильный транспорт) занимают значительное место в жизни, как отдельного гражданина, так и различных структур и ведомств целого государства и мира. Высокие темпы автомобилизации в первое и начало второго десятилетия первого столетия XXI века объясняется большой, в сравнении с другими транспортными средствами, эффективностью и автономностью, производительностью и мобильностью автомобильного транспорта.

Возрастающая интенсивность эксплуатации транспортных средств и существенный рост их числа сопровождается все большим масштабом негативных воздействий к числу наиболее характерных негативных факторов. Это обусловлено автомобилизацией. Сюда можно отнести дорожно-транспортные происшествия (ДТП) и их последствия (ранения, увечья и гибель людей, материальный ущерб от повреждения транспортных средств, грузов и т.д.).

Несмотря на осуществляемые мероприятия по предотвращению дорожно-транспортных происшествий ежегодно в Российской Федерации погибает порядка двадцати семи тысяч человек и двухсот пятидесяти пяти тысяч получают ранения разной степени. Социально-экономический ущерб от дорожно-транспортных происшествий в России составляет 2,5-3,5% от ВВП. Динамика аварийности за последние семь лет показывает нам небольшой спад числа аварий, смертей и пострадавших (рисунок 1). [2]

Рисунок 1 – Аварийность

Существует большое число работ, посвящённых статистике дорожно-транспортных происшествий и выявлению их причин. Исследования, проведённые в разных странах, а также и в нашей стране, показывают, что из-за ошибок водителей происходит 55-95% всех дорожно-транспортных происшествий.

Безопасность транспортных средств состоит из комплекса эксплуатационных и конструктивных свойств, которые снижают вероятность дорожно-транспортных происшествий, а также тяжесть их последствий, отрицательное влияние на окружающую среду. Безопасность транспортных средств состоит из активной, пассивной, послеаварийной и экологической (рисунок 2). [4]

Остановимся на послеаварийной безопасности транспортных средств.

Рисунок 2 – Безопасность транспортных средств

Послеаварийная безопасность транспортного средства – это его свойства в случае аварии, не препятствовать эвакуации людей, не наносить травм при эвакуации и после нее, а также исключить возможность возгорания и обеспечение аварийной сигнализацией транспортного средства.

Дорожно-транспортный травматизм занимает первое место в мире по числу погибших и травмируемых. По данным Московского городского научно-исследовательского института скорой помощи им. Склифосовского примерно у 17% дорожно-транспортных происшествий (то есть у каждой шестой жертвы аварии) причиной смерти были кровотечение, асфиксия (удушье) и другие состояния, требовавшие немедленной доврачебной медицинской помощи, которая им не была вовремя оказана. Установлено также, что из числа всех жертв аварий три человека из пяти погибают на месте, и каждый тринадцатый человек – при эвакуации в лечебные учреждения. [3]

Травмы при дорожно-транспортных происшествиях разнообразны. Это переломы, вывихи, повреждения черепа и головного мозга, порезы и порывы внутренних органов. Зачастую такие травмы сопровождаются кровотечением (внутреннее и наружное; венозное, капиллярное, артериальное).

Самым опасным является артериальное кровотечение (рисунок 3а) из-за того, что кровь вытекает из раны толчкообразно или бьет пульсирующей струей под действием давления. В результате этого пострадавший за короткий промежуток времени теряет значительное количество крови. Это является опасным, так как пострадавшему могут не успеть оказать помощь.

Венозное кровотечение (рисунок 3б) менее обильно и менее опасно. Его проще остановить.

Капиллярное кровотечение – это повреждение мелких кровеносных сосудов, оно может быть и без нарушения целостности кожи (под кожей от сильного удара появляются гематомы).

Рисунок 3 – Виды кровотечений [3]

Самыми частыми и опасными травмами при дорожно-транспортных происшествиях являются черепно-мозговые травмы. Они чаще всего являются причиной смерти (рисунок 4). В большинстве случаев эти травмы трудно поддаются лечению. Могут на протяжении всей жизни давать о себе знать (быстрая утомляемость, частая сильная головная боль, головокружение и т.д.).

Черепно-мозговые травмы делятся на закрытые и открытые. Наиболее опасны открытые черепно-мозговые травмы из-за того, что могут быть проникающими (нарушение целостности костей черепа, его обломки могут повредить головной мозг). Закрытые черепно-мозговые травмы – это сотрясение или ушиб головного мозга (рисунок 5). Такие черепно-мозговые травмы менее опасны, но и к ним нельзя относиться легкомысленно.

Рисунок 4 – Признаки черепно-мозговой травмы [3]

Рисунок 5 – Сотрясение мозга [3]

Результаты исследований показывают, что отдельные части тела человека при дорожно-транспортных происшествиях травмируются неодинаково. Так, наиболее часто при дорожно-транспортных происшествиях травмируется голова – две трети случаев, затем следуют травмы ног – каждая десятая, затем рук – каждая двенадцатая травма.

Согласно статистическим данным зарубежных исследователей, наиболее травмоопасными элементами конструкции салона автомобиля для человека при дорожно-транспортном происшествии являются (в порядке уменьшения травмоопасности): ветровое стекло, рулевая колонка, щиток приборов, боковые двери, спинка сидений, зеркало заднего вида, крыша, боковые стойки.

Основной причиной получения тяжёлых и смертельных травм является пренебрежением мер безопасности: не использование ремней безопасности (приводит к ударам о передний щиток, рулевую колонку и ветровое стекло), наличие посторонних, не закрепленных предметов в салоне автомобиля (огнетушитель, аптечка, отвертки и т.д.)

Самыми опасными местами в автомобиле являются передние места (водителя и пассажира), а также место посередине заднего сидения, потому что в критической ситуации водитель может инстинктивно вывести себя из-под удара и подставить под удар правую часть автомобиля. Поэтому самым безопасным является заднее сиденье возле двери сзади водителя.

При аварии в момент столкновения водитель (пассажир) имеет свободу перемещения в салоне и под действием сил инерции он продолжает двигаться вперёд со скоростью, которую имел автомобиль в первоначальный момент. Удар тела человека о детали интерьера автомобиля происходит с этой же скоростью. Для примера можно привести пространственно-временную модель развития событий, когда на скорости 80 км/ч автомобиль совершает наезд на какое-либо неподвижное препятствие, а водитель и пассажир пренебрегли правилам безопасности и не использовали ремни безопасности. Выглядит это следующим образом:

- спустя 0,026 секунды после удара вдавливается бампер; сила, в 30 раз превышающая вес автомобиля, останавливает его, тогда как его пассажиры, продолжают двигаться в салоне автомобиля со скоростью 80 км/ч до точки столкновения – элементы управления и интерьера транспортного средства;

- спустя 0,039 секунды водитель продвигается вперёд на 15 см;

- спустя 0,044 секунды водитель грудной клеткой ломает руль;

- спустя 0,068 секунды он с силой в 9 тонн (!) ударяется о приборный щиток;

- спустя 0,092 секунды водитель и сидящий рядом с ним пассажир одновременно врезаются головой в переднее ветровое стекло автомобиля и получают смертельные повреждения черепа;

- спустя 0,1 секунды повисший на руле водитель отбрасывается назад – он уже мёртв, передний пассажир разбив ветровое стекло отбрасывается назад – он или мертв, или имеет серьезные черепно-мозговые травмы. [3]

В момент столкновения счет идет на доли секунд. Человеческий организм со средней скоростью реакции в одну секунду просто не способен среагировать и, к примеру, прикрыть голову руками или сгруппироваться.

Конечно, для предотвращения дорожно-транспортного происшествия и смягчения его последствий существуют системы активной и пассивной безопасности, включающие в себя различные конструкторские и механические решения, но как показывает практика, из-за человеческого фактора их не достаточно, как недостаточно и послеаварийных мероприятий, включающих в себя конструкторские и механические решения.

Так наиболее значимыми и не решенными проблемами послеаварийной безопасности транспортного средства остаются:

- высокая степень возгорания;

- зажатие и труднодоступность извлечения пострадавших;

- длительный период эвакуации пострадавших;

- причинение большего вреда пострадавшим при извлечении;

- не своевременное оповещение служб быстрого реагирования.

Современное автомобилестроение в последние годы уделяет все большее внимание послеаварийной безопасности транспортных средств.

Так разрабатываются и применяются топливные баки, изготовленные из огнеупорных коррозионностойких металлических, композитных материалов или пластмасс. Ведутся разработки автоматически включающихся систем пожаротушения, устройств автоматического впрыска в топливный бак веществ, превращающих бензин в трудносгораемое вещество (спецсмолы, сочетания галогенов, кремниевые соединения и др.), устройств, автоматически размыкающих электрическую цепь при возникновении аварийных замедлений, и т.д.

Ведущие автопроизводители ведут и внедряют разработки в производство капсул безопасности, благодаря которым минимизируются зажатия и осуществляется доступность извлечения пострадавших из транспортного средства. Например, капсула безопасности Tridion в автомобиле «Смарт» от Мерседес (рисунок 6). Она выполнена из высокопрочной стали, обладает высоким уровнем жесткости. Имеет продольные и поперечные элементы усиления конструкции, а в наиболее уязвимых местах зоны деформации. Благодаря этому, в случае столкновения, энергия силы удара распределяется равномерно по всей капсуле, а часть ее передается другому автомобилю, участвующему в столкновении, что обеспечивает высокий уровень безопасности для пассажиров в случае лобового, бокового или тылового столкновения, а также при опрокидывании. [5]

Рисунок 6 – Капсула безопасности Tridion в автомобиле «Смарт» от Мерседес

Также различные ведомства и учреждения ведут работу по решению существующих проблем эвакуации пострадавших при дорожно-транспортных происшествиях в лечебные учреждения, причиной которых являются:

- загруженность автомобильных дорог в крупных городах;

- нехватка квалифицированных специалистов и современного оборудования в малых городах и сельской местности;

- отсутствие авиации у служб быстрого реагирования в малых городах и сельской местности;

- плохое состояние дорог.

Так же ведутся разработки по экстренному оповещению при дорожно-транспортном происшествии служб быстрого реагирования без участия самих пострадавших.

Подобные системы уже применяются в ряде западных стран, они позволяют снизить смертность на дорогах через ускорение вызова и оказания помощи службами экстренного реагирования пострадавшим в авариях.

Данные системы предусматривают оснащение транспортных средств оборудованием, которое фиксирует аварийное ускорение транспортного средства и обеспечивает связь с водителем. Если аварийный сигнал из машины, попавшей в ДТП, поступил в службу экстренного реагирования и водитель не отвечает на вызов, к месту происшествия немедленно выезжают службы экстренного реагирования: скорой помощи, МЧС, ГИБДД и службы помощи на дорогах.

В международной практике существует такое понятие, как «золотой час». Если в течение первого часа после возникновения ДТП с тяжелыми последствиями пострадавшим предоставляется медицинская помощь, то процент выживания в таких ситуациях увеличивается до 80%. Об этом свидетельствуют данные мировой статистики. [1]

В России на данный момент существует подобная система «ЭРА-ГЛОНАСС». Ее основной целью является сохранение жизни и здоровья попавших в дорожно-транспортные происшествия или иные нештатные ситуации на дороге.

Принцип работы «ЭРА ГЛОНАСС» представляет собой систему спутникового мониторинга транспорта. Она позволит снизить уровень смертности и травматизма на дорогах. Система включает навигационно-телекоммуникационные терминалы, устанавливаемые на транспортные средства, и соответствующую инфраструктуру операторов мобильной связи и экстренных служб (рисунок 7).

Рассмотрим, как работает данная система. [6] При тяжёлой аварии, например, сопровождающейся срабатыванием подушек безопасности, терминал автоматически определяет местоположение пострадавшего транспортного средства через спутники системы ГЛОНАСС, устанавливает связь с контакт-центром «ЭРА-ГЛОНАСС» и передаёт данные об аварии по каналам сотовой связи – координаты и время дорожно-транспортного происшествия, VIN транспортного средства. Оператор голосом уточняет детали происшествия и в случае подтверждения информации или при отсутствии ответа направляет службы экстренного реагирования, например, спасателей МЧС, Скорую помощь, ГИБДД. Водитель или пассажиры могут также вручную включить устройство, передать данные и связаться с оператором.

Сигнал о бедствии имеет приоритетный статус и будет передан через любого сотового оператора, чей сигнал в данном месте будет самый сильный. Если сеть будет перегружена множеством телефонных звонков, то их можно прервать для передачи экстренной информации.

На удалённых территориях, не охваченных сотовой связью, в перспективе предполагается осуществлять контакт с системой с использованием спутниковой группировки «Гонец». [6]

Рисунок 7 – Принцип работы «ЭРА ГЛОНАСС»

Таким образом, в своих дальнейших исследованиях мы постараемся более подробно изучить данные проблемы и попытаемся их решить.

Список литературы:

1. ГЛОНАСС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://www.glonass-portal.ru (дата обращения: 15 декабря 2014).

2. Графический анализ. Госавтоинспекция МВД России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://www.gibdd.ru/stat/charts/ (дата обращения: 15 декабря 2014).

3. Жертвы аварий. Травмы при ДТП [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://popdoc.ru/publication/648/ (дата обращения: 15 декабря 2014).

4. Молодцов, В. А. Безопасность транспортных средств : учебное пособие / В.А. Молодцов. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013. – 236 с.

5. Специальный транспорт для силовых структур [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://e-edition.ru/katalog/spetstrans-kat-2013/files/assets/basic-html/page24.html (дата обращения: 15 декабря 2014).

6. ЭРА-ГЛОНАСС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://www.arms-expo.ru/news/kosmos/rossii_neobkhodimo_osvaivat_rynok_kosmicheskikh_uslug/?sphrase_id=10106097 (дата обращения: 15 декабря 2014).

Код для цитирования: Скопировать