МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КОЖУХОВСЬКА Наталія Іванівна

УДК 656.13.052.8

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗПЕКИ ДОРОЖНЬОГО РУХУ ШЛЯХОМ

АДАПТАЦІЇ ВОДІЇВ ДО ЙОГО СКЛАДНИХ УМОВ

05.22.01 – Транспортні системи

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ-2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному транспортному університеті Міністерства освіти і науки України, м. Київ.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Поліщук Володимир Петрович,

Національний транспортний університет

Офіціні опоненти: доктор технічних наук,професор

Рудзинський Володимир Васильович,

ДержтрансНДІПроект,

заступник директора з науки

кандидат технічних наук,

старший науковий співробітник

Прокопенко Юрій Миколайович

Науково-дослідний центр з безпеки руху

МВС України, вчений секретар

Провідна установа: Харківський державний автомобільно-дорожний

технічний університет, кафедра “Транспортні системи”

Захист дисертації відбудеться “ 22 ” червня 2001 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої ради Д 26.059.02 при Національному транспорт-ному університеті за адресою: 01010, Україна, м. Київ, вул. Суворова, 1.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного транс-портного університету (Україна, м. Київ, вул. Кіквідзе, 42).

Автореферат розіслано “ 19 ” травня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук, доцент Дзюба О.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розвиток автомобільної техніки та зростання кількості автомобілів потребують пильної уваги щодо удосконалення технології забезпечення безпеки руху водіями, які працюють в сфері транспортної системи. Надійність роботи водія, як складової частини системи “Водій-автомобіль-дорога-середовище” (ВАДС), пов’язана з відповідальністю за безпеку руху і залежить від його професійної підготовки, психофізіологічних особливостей, працездатності та стану здоров’я.

Існуючи програми, технічні засоби і науково-методичний аппарат, які використовуваються для підвищення професійності водіїв не відповідають в достатньому обсязі сучасним вимогам. Тому розробка оптимальної кількості контролюючих параметрів і визначення рівня готовності водія до формування оптимальних послідовностей дій в екстремальних ситуаціях є актуальною проблемою для транспортних систем.

Накопичений досвід розробки і експлуатації окремих типів систем підготовки водіїв є фундаментом для поєднання зусиль по створюванню комп’ютерної технології придбання навичок. Глибина цієї проблеми являє собою рішення сукупності проблем, значне місце серед яких посідають питання розробки та створення автоматизованих систем об’єктивного контролю (АСОК) ступеню професійності водіїв, на основі алгоритмічного удосконалення базової концепції процесу формування професійних якостей та набуття знань і досвіду.

Напрямок створення автоматизованих систем управління і контролю дій водіїв набуває широкомасштабний розвиток в країнах з розвиненою мережею транспортних систем. При цьому теорія побудови та концептуальні методологічні підходи до структурного проектування автоматизованих систем контролю і управління базуються на фундаментальних і прикладних дослідженнях, що надруковані в широкому спектрі періодичної літератури.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася згідно програми Кабінету Міністрів “Програма забезпечення безпеки дорожнього руху та екологічної безпеки транспортних засобів” (додаток 3, п.3) і планами Міністерства освіти і науки України за напрямком “Проблеми формування раціональних транспортних та логістичних систем і забезпечення ефективного функціонування їх складових”.

Мета дослідження полягає в розробці науково-методичних основ автоматизованого об’єктивного контролю людино-машинних комплексів в системі придбання знань та технологій підвищення професійної майстерності водіїв і адаптації до складних умов дорожнього руху в транспортних системах.

Задачі дослідження. В дисертаційній роботі головна увага приділена вирішуванню актуальних задач сучасності щодо підвищення безпеки руху шляхом створення та застосування науково-методичного апарату аналізу і синтезу автоматизованих систем контролю дій водіїв, які працюють в екстремальних ситуаціях, та здійснення оцінки якості функціонування людино-машинних систем з урахуванням особистостей індивідууму в транспортних системах.

Поряд з цим, актуальність мети поставила додаткові задачі, вирішення яких визначає досягнення мети і формулюються наступним чином:

- подальший розвиток учбово-методологічної технології підготовки (перепідготовки) та підвищення майстерності водіїв з подальшим удосконаленням основ забезпечення безпеки праці в дорожньо- транспортних умовах;

- розробка алгоритмічних та технічних засобів контролю психофізіологічних характеристик і індивідуальних особливостей водія при моделюванні багатоумовних ситуацій, які виникають в системі ВАДС.

Розроблені науково-методичні основи автоматизації об’єктивного контролю людино-машинних комплексів засновані на методах прийняття рішення, на об’єктивних принципах та виключають суб’єктивні фактори, в яких процес прийняття рішення переноситься у сферу використання знань та досвіду.У роботі також використані ігрові та імовірні методи з ціллю підвищення ефективності учбово-тренувальних процесів і розвитку творчого мислення у діалоговому режимі.

Для модельного проектування людино-машиної системи та підвищення майстерності водія використовувався інформаційно-алгоритмічний метод впровадження узагальненого досвіду і знань, в основі якого закладена модульно-рейтингова технологія підготовки та контролю, що задовольняє багатьом дидактичним і системним вимогам.

Розроблений навчально-пізнавальний алгоритм, що містить метод находження можливих шляхів підвищення ступеню професіоналізму при виконанні певних дій водія в складних умовах дорожнього руху, дозволяє автоматизованим системам об’єктивного контролю, на підставі визначення критеріїв, автоматично вибирати подальший маршрут набуття майстерності і реалізувати гнучкі багатопланові сценарії людино-машинної сполуки.

Наукова новизна одержаних результатів:

- вперше розроблені математичні моделі процесу адаптації водіїв до складних умов дорожнього руху, удосконалені принципи структурної побудови спеціалізованих систем групового об’єктивного контролю якості підготовки водіїв та їх дій в транспортних системах;

- подальший пошук та розвиток методів синтезу комплексних автоматизованих систем, технології забезпечення безпеки руху та контролю на підставі моделювання операцій випадкових процесів з безперервним часом і дискретними станами;

- на підставі підвищення вимог до майстерності водіїв розроблений новий алгоритм функціонування спеціалізованої системи підвищення професійності та контролю якості підготовки водіїв для праці в транспортних системах.

Впровадження автоматизованих систем об’єктивного контролю підготовки та підвищення майстерності водіїв, які працюють в складних умовах дорожнього руху, характеризується як широка по сфері діяльність, але є тільки першим кроком щодо удосконалення технології забезпечення безпеки в транспортних системах.

В такому співвідношенні в дисертації реалізовані актуальні проблеми, що містять в собі:

- розробку сучасних методів контролю психологічного стану водіїв в процесі підготовки, що поєднують в собі експресність, простоту та високу інформативність;

- створення нової людино-машиної системи підготовки та контролю, основою якої є база знань, що через контактно-діалоговий інформаційний канал формує у водіїв навички прийняття оптимальних рішень.

Практична значимість одержаних результатів.

Розроблені у дисертації наукові положення і рекомендації знайшли практичне застосування при проведенні підготовки військових водіїв у Міжрегіональному центрі підготовки та перепідготовки спеціалістів автосервісу м. Києва і в Київському спортивно-технічному клубі товариства сприяння обороні України. Використана технологія підвищення кваліфікації водіїв, робота яких пов’язана з складними умовами дорожнього руху і екстремальними ситуаціями, дає змогу визначити ступінь професійної майстерності, підвищити його і, таким чином, забезпечити більш вищий ступінь стабільності та безпеки роботи системи “Водій-автомобіль-дорога-середовище” .

Особисто автором в контексті програм і планів розвитку засобів безпеки руху розроблені та досліджені математична модель і алгоритм функціонування автоматизованої системи об’єктивного контролю для забезпечення адаптації водіїв до складних умов дорожнього руху з оцінкою якості функціонування людино-машинних систем щодо підвищення професійної майстерності водіїв.

Апробація результатів дисертації. Результати наукових розробок, виконаних у процесі виконання дисертаціїї і присвячених питанням алгоритмізації контроля набуття знань та досвіду водієм, а також розвитку функціонального інтелекту з використанням засобів комп’ютерної технології, докладалися на 54-й - 57-й Наукових конференціях професорсько-викладацького складу і студентів Національного транспортного Університету (м. Київ, 1998-2001рр.).

Публікації.В процесі виконання дисертаційної роботи теоретичні та практичні положення надруковані у чотирьох статтях періодичних наукових журнлах. Основна увага в публікаціях присвячена питанням визначення пропускної здібності психофізіологічного стану водія до інформаційного потока та його професійної можливості обробки надходження інформаційних потоків. Висвітлені проблеми, що пов’язані з підвищенням ступеню координації дій водія в складних умовах руху, та шляхи їх рішення.

Структура та об’єм дисертації. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, основних результатів і висновків, списку використаних джерел із 93 найменувань, 2 додатків, разом з котрими її обсяг складає 134 сторінки, в яких 38 рисунків і 5 таблиць.

ЗМІСТ

У вступі викладено актуальність вибраної теми, надано критичний аналіз існуючого стану проблеми, сформульована мета та завдання дослідження; викладено основні положення дисертаційної роботи; наведені відомості про методи, які використовуються автором, апробації результатів дослідження та публікації; розкрито структуру та анотовано зміст дисертації.

Перший розділ присвячений огляду основних відомостей щодо автоматизованих систем підготовки, контролю та управління, систематизації найбільш перспективних структур, обгрунтуванню концептуального погляду на наукову проблему об'єктивності результатів контролю та важливу роль практичних наукових досліджень у єдиному процесі розвитку, розгляду модульних структур учбово-методико-тренувальних засобів. Проведено аналіз напрямків розвитку щодо орієнтації автоматизованих систем у середовищі технології забезпечення безпеки руху, контролю та розвитку інтелекту з використанням алгоритмічної спеціалізації електронних пристроїв та комп'ютерного забезпечення.

Недостатній рівень науково-методичної бази і методології систем підвищення майстерності, спроможних забезпечити науково обгрунтований підхід до побудови архітектури і раціональних проектів сучасних технологій забезпечення безпеки руху на стадії підготовки водіїв, визначений головною причиною невідповідності існуючих систем сучасним вимогам такими вченими: А.А. Гавриловим, В.П. Поліщуком, В.Ф. Бабковим, Я.Я. Бєліком, В.Н. Івановим, Г.І. Клінковштейном, М.Б. Афанасьєвим, І.В. Бегмою, Ю.Г. Фокіним, Є.М. Лобановим та іншими фахівцями.

Надходження інформації, за даними Д.С. Мілєра, В.Ю. Глезера, Н.І. Цукермана, визначається пропускною здібністю психофізіологічного стану водія та його професійною можливістю її обробки. Дослідження Е.В. Гаврилова щодо людино-машинних систем, поставили ряд проблем, пов’язаних з підвищенням ступеню координації дій водія в складних умовах руху. Всі ланки системи ВАДС, на підставі досліджень В.М. Мішуріна, В.А. Іларіонова та Н.А. Ігнатова взаємопов’язані та визначають одна одну.

Інтенсивність надходження інформаційних потоків в процесі підготовки та підвищення майстерності водіїв, посилення вимог до швидкості їх передавання з використанням різних каналів обміну, сучасних методів обробки і значного спектру засобів відображення інформації призвели до появи нового класу технологій забезпечення безпеки руху. Методологічне удосконалення технології підготовки та удосконалення майстерності водіїв, які працюють в неординарних умовах, обумовлює підвищену зацікавленість до технічних засобів різного походження. Контроль психофізіологічних характеристик і індивідуальних особливостей водія при моделюванні багатоумовних ситуацій є основним напрямком розвитку інструментальних комплексів підвищення майстерності, контролю та удосконалення професіоналізму. Е.В. Гаврилов підкреслив, що психологічною специфікою діяльності водія є те, що він має справу з природними уявленнями об’єктів навколишнього середовища і, таким чином, основні еталони сприйняття являються стійкими, не потребують перекодування.

Відповідно з цим сформульовані мета та задачі дисертаційної роботи.

У другому розділі розроблена математична модель водія і акцентована увага на понятті суб'єктивізму в процесі набуття високого ступеню його майстерності; проведено узагальнення характеристик методів активного набуття досвіду та змісту методологічних поглядів. Накопичений досвід та існуючі методологічні моделі у підготовці висококваліфікованих фахівців показують, що здібності водія та його знання формуються та накопичуються лише в процесі безперервної діяльності. Для закріплення навичок і розвитку творчого розмірковування існує необхідність розробки та впровадження нових форм і методів в технологію підготовки водія. Е.В. Гаврилов особливе значення надає відпрацьовуванню професійних навичок за допомогою моделювання аварійних ситуацій, які створюють зовнішні ознаки небезпеки і умов, що потребують від водія швидкого вирішування задач керування.

Професійна майстерність, як функція накопичених знань, навичок і психологічної реакції, є продукт, характеристики якого вимагають від водія швидко й точно оцінювати умови руху, прогнозувати їх розвиток, своєчасно використовувати технічні можливості автотранспортних засобів у складних умовах дорожнього руху та кліматичних умовах з забезпеченням високого рівня безпеки транспортних систем.

У розділі висвітлено питання розробки математичної моделі щодо підвищення майстерності водіїв, що грунтується на процесі підготовки.

Цей процес поєднує n заданих частин інформації, відносно яких відома їх вага для розвитку організаційного мислення:

(1)

(2)

і є повторювальним процесом, що складається з двох чергових фаз: передача фахівцю визначених об'ємів знань N:

де

1 - якщо об'єм () був наданий на k-му кроці підготовки;

UN=

0 - у протилежному випадку;

і контролю:

де

1, якщо на k-му кроці був контроль знань;

0 - у протилежному випадку.

Результати контролю С N надамо у вигляді двоїчного вектора

де

1, якщо фахівець знав об'єм знань на k-му кроці;

-1 - у протилежному випадку; (6)

0, якщо не контролювалась .

Виходячи з цих умов, модель процесу представлено на рис. 1.

де - U та C - канали керування ( підготовки та контролю );

- Y - канал зворотного зв’язку у вигляді результатів контролю;

- R - канал керування фахівцем процесом одержання знань;

- А - алгоритм підготовки;

- Z - мета підготовки;

- Fp, Fу - оператори стану і результатів контролю.

Математичний опис водія має вид:

де Wk ( S ) - передатна функція руки, при чому

Wк( S ) = Кт = 1, КA = К -

К- коефіціент підсилення.

В цих виразах - математичне очікування, - середнє- квадратичне відхилення при нормальному розподілі процесу підготовки водіїв.

Математичний опис адаптивного керування підготовкою визначає використання необхідної послідовності ступенів складності навчаючих вправ на кожному етапі підвищення майстерності. Процес придбання певного рівня професіоналізму вважається завершеним, якщо виконується умова успішного виконання залікової вправи.

На підставі математичної моделі розроблено механізм поєднання різних методів набуття досвіду, який відпрацьовується у процесі підвищення кваліфікації, а ключовою ланкою є набір гіпотез, що дають можливість розвитку активного мислення та пошуку оптимальних рішень.

Третій розділ присвячений алгоритмізації загальносистемних напрямків інформаційно-аналітичних стратегій технології підготовки та аналізу їх впливу на прийняття рішень, опису причин існування характерних помилок; побудові структур і шляхів формування особистості водія з використанням ітераційних автоматизованих систем підготовки.

Розглянуто напрямки поширення сфери підготовки водіїв і показано, що взаємодія між стратегією майстерності, автоматизованим контролем і видами двонаправленого інформаційного обміну визначається методом моделювання та мірністю задачі.

При виборі фахівцем того чи іншого рішення враховуються елементи завдання, варіанти рішення та їх наслідки з урахуванням зовнішніх факторів системи “Водій-автомобіль-дорога-середовище” об’єктивного і суб’єктивного характеру, які істотно впливають на кінцевий результат. Вплив особистості, яка приймає рішення, достатньо великий. Варіанти рішення визначаються, головним чином, параметрами системи або процесу.

Алгоритм прийняття рішення описується в категоріях таких фаз: ініціатива, опис проблеми, аналіз ситуації, постановка завдання на підставі аналізу в процесі надходження інформації; дискретизація та комбінування зовнішніх умов, відпрацьовування альтернатив, розрахунок і оцінка наслідків, вибір раціональних альтернатив, перевірка результатів, оформлення рішення. Схема алгоритму прийняття рішення надана на рис. 2, на якому зображені два варіанти - рутяний та заснований на моделі, яка досліджується.

Для прийняття оптимального рішення в багатоетапних процесах використовується поняття стратегії. В напрямку розуміння одно-значності образу дій дозволяється прийняття рішення з урахуванням всієї інформації, що міститься в здійснених реалізаціях процесу придбання якостей професійності водія. Вибір стратегії визначеного типу робиться на підставі обгрунтованості, оцінки витрат, а також простоти використання засобів досягнення мети.

Модель людино-машинної системи (рис. 3) володіє подвійною стратегією, перша з яких обгрунтовується на використанні OL-стратегії (OL - open loop - розімкнутий контур), а друга - CL-стратегії (CL -closed loop - замкнутий контур).

Обгрунтовано новий погляд розширення дії інформаційного процесу, який здійснюється на рівнях: суб’єкт, завдання, стратегія та крок стратегії. Кожна стратегія являє собою послідовність кроків, які засновані на існуючих знаннях і напрямках прийняття рішення.

В дисертаційній роботі виконано розвиток системного підходу в дослідженні базової моделі “людина-машина”, в якому використаний основоположний системостворюючий фактор.

Особливу увагу досліджень в роботі приділено психологічному аспекту, який містить в собі пошук альтернативних рішень для розробки систем “людина-машина”, що поєднують внутрішнє і зовнішнє середовища.

Розглянуто питання психологічної оцінки у зв’язку з високою частотою повторення помилок, що мають місце при керуванні складною системою. Показано, що життєдіяльність визначається виконанням наступних функцій:

- сприйняття, фільтрація та індиціювання сигналів зовнішнього та внутрішнього середовищ системи ВАДС, на які необхідна відповідна реакція;

- генерирування безперервної серії рішень водія в певних умовах в залежності від інформації, яка надходить по зворотних зв’язках.

Адекватність дій системи грунтується на здатності аналізувати ефекти своїх реакцій і відповідно їх регулювати. Це означає безперервність діючих механізмів зворотного зв’язку, функціонування яких залежить від відміни його релевантних і ірелевантних сигналів. Щоб діяти адекватно, система повинна бути спроможною аналізувати ефекти її особистих реакцій і ці реакції відповідно регулювати. Це означає необхідність існування добре розроблених і безперервно діючих механізмів зворотного зв'язку.

Для підвищення ефективності підготовки водіїв з використанням засобів обчислювальної техніки необхідно створення автоматизованих систем об’єктивного контролю, які забезпечували б подальше удосконалення процесу набуття професійного досвіду. Використання в розробленій АСОК адаптивного алгоритму технології підготовки та підвищення майстерності водія на підставі експертних рішень дозволили розширити функціональні можливості, які відповідають наступним вимогам та вимогам останніх:

Рис. 2. Схема алгоритму прийняття рішення

- забезпечувати підготовку та набуття професійного досвіду водія сучасними технічними засобами і реальною автомобільною технікою, Правилами дорожнього руху та комплексом дорожньо-транспортних ситуацій, що імітуються;

- використовувати принципи як індивідуальної підготовки, так і групової;

- проводити підвищення майстерності щодо прийняття рішень в режимі інформаційно-порадницького діалогу з комп’ютером;

- здійснювати прийняття рішень за допомогою комплексу моделей і методик, реалізованих в наборі прикладних програм.

Рис. 3. Модель людино-машинної системи

Розроблений учбово-пізнавальний алгоритм, що містить метод находження можливих шляхів підвищення ступеню професіоналізму при виконанні певних дій водія в складних умовах дорожнього руху, дозволяє АСОК, на підставі визначення критеріїв, автоматично вибирати подальший маршрут набуття майстерності. Автоматизовані технології підготовки водіїв, робота яких пов’язана з екстремальними ситуаціями, з засобами проблемно-орієнтованих мов програмування реалізують гнучкі багатопланові сценарії людино-машинної сполуки.

Поряд з цим в запропонованій системі вирішується і інша важлива задача: здійснення поетапного контролю знань фахівців. Функція контролю разом з використанням безперервного зворотного зв’язку дозволила підвищити ефективність в управлінні професійною діяльністю водіїв.

Проведений аналіз динаміки технології підготовки водіїв та запропонований методологічний засіб поняття стратегії набуття досвіду дозволили проводити ранжирування гіпотез і разом з їх пріоритетністю приймати оптимальні рішення.

Четвертий розділ присвячений опису апаратно-методологічної системи вибіркової предметно-практичної підготовки з діагностичним контактно-діалоговим алгоритмом останьої. Обгрунтовані типи датчиків, які допомагають визначити стан водія та його реакції в тих чи в інших умовах довкілля, сприйняття інформативного середовища з інтегрованою системою групового контролю та спеціалізованою інформаційною технологією оцінювання і прийняття рішень.

Виникнення нових понять і напрямків у сучасній тенденції розвитку наукових досліджень, які базуються на системному підході, дозволили акцентувати увагу на фундаментальній методології набуття професіоналізму. Вивчення методів діагностики, контролю та аналізу, заснованих на базі знань сучасної медицини, найбільш раціональні для експериментальних досліджень і вірогідності використання засобів обчислювальної техніки.

Процес впровадження автоматизованих систем об’єктивного контролю підготовки та підвищення майстерності водіїв, які працюють в складних умовах дорожнього руху у транспортних системах, характеризується як широка по сфері діяльність, але є лише першими кроками щодо удосконалення технології забезпечення безпеки дорожнього руху. В такому співвідношенні в дисертації реалізована актуальна проблема розробки сучасних методів контролю психологічного стану водіїв в процесі підготовки, що поєднують в собі експресність, простоту та високу інформативність.

Ці основоположні вимоги технології підвищення ступеню кваліфікації останніх обумовлені, з одного боку, необхідністю оцінки психо-фізіологічного стану людини в складних умовах (дорожніх ситуаціях), а з іншого - виявленням ознаків росту професіоналізму і контролю психофізичної готовності водія в розгорнутій практиці набуття професійного досвіду.

Розвиток і удосконаленість мислення та технічної бази дозволили створити нову людино-машинну систему підготовки та контролю, основою якої є база знань, що має змогу через контактно-діалоговий інформаційний канал формувати у водіїв навички прийняття оптимальних рішень.

Використання основних якостей експертної системи і орієнтація її на рішення визначеного класу завдань надає можливість концентрації характерних особливостей системи в ефективному рішенні завдання в даній області. Найбільш сильні взаємозв'язки характеристик експертної системи виявляються при рішенні задач технології підготовки водіїв, які працюють в складних умовах дорожнього руху, та набуття професійності. Збагачена база знань, яка визначає компетентність експертної системи, виявляється також і в новій якості - формується інституційна пам'ять.

З урахуванням сучасних вимог синтезована контрольно-підготовча експертна система, структура якої надана на рис. 4, а структура мережевого програмного забезпечення групової підготовки - на рис. 5.

Пристрій зняття інформації, виконаний як мікрокомп’ютерний інструментальний комплекс, орієнтовний на інформаційно-алгоритмічний метод впровадження узагальненого досвіду і знань, що використовує модульно-рейтингову технологію підготовки та контролю, яка задовольняє багатьом дидактичним і системним вимогам, щодо процесу підготовки та контролю.

Розроблено пропозиції, щодо процесу підготовки водіїв, які вміщують систему динамічних взаємозв’язків на базі багатопозиційної структури. До складу структури надходять: зоровий канал сприйняття {(70 – 85)% загального об’єму інформації}; слуховий аналізатор {(10 - 20)% звукової інформації}; механізм мовного сигналу як засіб спілкування і зв’язок відношень та біофізіологічна система інформаційно-енергетичного і функціонального наповнення.

Рис. 4. Модульно-рейтинговий комплекс контролю дій водія

Вибір та використання ефективних технічних рішень і оптимізованих алгоритмів корекції та управління обчислювальним процесом обробки і накопичення інформації в реальному часі, яка отримується при виконанні учбово-тренувальних практичних занять, дозволили вирішити актуальну задачу дисертації – підвищити об’єктивність і якість підготовки водіїв, які працюють в екстремальних ситуаціях, удосконалити процес придбання професійних навичок і контролю реакцій (зворотний зв'язок) водія під час виконання певних завдань.

Вченим і дослідником Лобарьовим В.Е. було доведено, що для отримання даних в дослідженнях стану організму людини, а також фіксування перехідних процесів і наступного нового стану, розроблені і використовуються датчики, які засновані на різних фізичних принципах (табл.)

Область усвідомлювання в процесі придбання властивостей творчої самостійності підпорядковує усі поняття, якими оперує водій, формулюючи семантичний простір, який має специфічну комбінаторику сполук, що визначають внутрішній зміст і відношення до навколишнього середовища.

В системі “Водій-автомобіль-дорога-середовище” кожна складова є нелінійною фізичною підсистемою, взаємозв'язки між якими розглядаються в площині динамічного хаосу. Це означає, що значення кожної складової у часовому розтині (інтервалі) є хаотичною величиною. Система з хаотичним описом, яка розглядається, уявляє з себе особливий клас з вірогідними властивостями і володіє гнучкістю змін власних параметрів.

Рис. 5. Логіко-математична система забезпечення групової підготовки

Розроблена інформаційна технологія підготовки та підвищення майстерності водіїв, які працюють в складних умовах дорожнього руху, містить оригінальний симбіоз автоматизованої, підготовчої та контролюючої систем - абревіатура системи АСОК. При цьому вилучено простий (загальноприйнятий) засіб оцінки ефективності (Е) підготовки:

Е = ( КВР / КЗС) 100 %,

де КВР - кількість вірних рішень;

КЗС - кількість заданих ситуацій.

Таблиця

Типи датчиків

Тип датчика | В И М О Г И

(перетворювача) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7

Ультразвуковий | = | = | + | = | =

П'єзоелектричний | = | = | + | = | = | + | +

Імпедансний | + | = | = | = | + | + | =

Фотоелектричний | = | + | + | + | = | + | +

Механотронний | = | = | = | =

Конденсаторний | = | = | = | = | = | = | +

Пояснення.

Розглянуті діагностико-понятійні уявлення щодо стану (динаміки) навколишнього середовища визначили спрямованість оцінювання знань та навичок водія на принципі лінгвистичності оцінок і його рішень щодо складності ситуації з використанням теорії нечіткої логіки та їх поєднання в систему уявлення.

Принцип оцінки професійності в процесі підготовки водіїв, які працюють в неординарних умовах, задовольняє відображенню:

X* = х1, х2,…,хn D = {d1, d2,…,dm},

де Х* - множина відповідей конкретного водія;

D - множина оцінок;

n - індекс варіанту відповіді;

m - верхня межа шкали балів, що використовується.

ВИСНОВКИ

1. Актуальність дослідження обумовлена необхідністю забезпечення підвищення якості підготовки водіїв для роботи в складних або екстремальних умовах дорожнього руху.

2. Сформульована та вирішена задача створення та застосування науково-методичного апарату аналізу та синтезу автоматизованих систем контролю дій водіїв, які працюють в екстремальних умовах.

3. Розроблена комплексна методика синтезу проектних варіантів автоматизованих систем об'єктивного контролю та їх аналізу, що базується на математичному моделюванні процесу функціонування технічних систем і дій водіїв, які підвищують свою майстерність, та складає основу науково-методичного апарату аналізу та синтезу.

4. Розроблені та досліджені на основі теорії випадкових процесів математична модель та алгоритм функціонування автоматизованої системи об'єктивного контролю, що дозволяє здійснювати оцінку якості функціонування людино-машинних систем з урахуванням особливостей індивідууму та сучасних вимог до якості підготовки водіїв;

5. Надано комплексний підхід (рішення) щодо реалізації об'єктивного контролю в процесі виконання полігонних учбових курсів з метою підвищення кваліфікації водія, удосконалення навичок та зміцнення обгрунтованості рішень, що виконуються.

В процесі виконання дисертаційної роботи основні теоретичні та практичні положення надруковані у періодичному друку.

1.

2.

3.

4.

АНОТАЦІЇ

Кожуховська Н.І. Забезпечення безпеки дорожнього руху шляхом адаптації водіїв до його складних умов. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.01 – транспортні системи. – Національний транспортний університет, Київ, 2001.

Дисертація присвячена вирішуванню актуальних задач сучасності щодо підвищення безпеки руху шляхом створення та застосування науково-методичного апарату аналізу і синтезу автоматизованих систем контролю дій водіїв, які працюють в складних умовах дорожнього руху, та здійснювати оцінку якості функціонування людино-машинних систем з урахуванням особливостей індивідууму в транспортних системах. Розроблена комплексна методика синтезу проектних варіантів автоматизованих систем об'єктивного контролю та їх аналізу, що базується на математичному моделюванні процесі функціонування технічних систем і дій водіїв. Розроблені та досліджені математична модель і алгоритм функціонування автоматизованої системи об'єктивного контролю, що дозволяє здійснювати оцінку якості функціонування людино-машинних систем з урахуванням особливостей індивідууму та сучасних вимог до якості підготовки водіїв. Надано комплексний підхід (рішення) щодо реалізації об'єктивного контролю в процесі виконання полігонних учбових курсів з метою підвищення кваліфікації водія, його адаптації до складних умов дорожнього руху, удосконалення навичок та зміцнення обгрунтованості рішень.

Ключові слова: технологія забезпечення безпеки руху, транспортний засіб, системи автоматизованого контролю, бортова система збору та обробки, база даних, багатоканальна інформаційно-вимірювальна система.

Кожуховская Н.И. Обеспечение безопасности дорожного движения путем адаптации водителей к его сложным условиям. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.22.01 - транспортные системы. - Национальный транспортный университет, Киев, 2001.

Диссертация посвящена решению актуальных задач современности по повышению безопасности движения путем создания и использования научно-методического аппарата анализа и синтеза автоматизированных систем контроля действий водителей, которые работают в сложных условиях дорожного движения, и осуществлять оценку качества функционирования человеко-машинных систем с учетом особенностей индивидуума в транспортных системах.

Анализ существующих автоматизированных систем, систематизация наиболее перспективных структур, обоснование концептуального взгляда на научную проблему объективности результатов контроля показали недостаточный уровень научно-методической базы и методологии систем повышения мастерства, способных обеспечить научно обоснованный подход к построению архитектуры и рациональных проектов современных технологий обеспечения безопасности дорожного движения. На основании этого разработана комплексная методика синтеза проектных вариантов автоматизированных систем объективного контроля и их анализа, что базируется на математическом моделировании процесса функционирования технических систем и действий водителей, работающих в неординарных условиях дорожного движения. Представлен комплексный подход (решения) по реализации объективного контроля в процессе выполнения полигонных учебных курсов с целью повышения квалификации водителя, его адаптации к сложным дорожным условиям, усовершенствование навыков и укрепления обоснованности решений. Накопленный опыт и существующие методологические модели повышения мастерства специалиста показывают, что их способность и знания формируются и накапливаются лишь в процессе беспрерывной деятельности, и особенное значение придается отработке профессиональных навыков с помощью моделирования аварийных ситуаций, которые создают внешние признаки опасности, и условий, требующие от водителя мгновенного решения задач управления транспортным средством.

Ключевые слова: технология обеспечения безопасности движения, транспортное средство, системы автоматизированного контроля, бортовая система сбора и обработки, база данных, бортовая информационно-измерительная система.

Kozhukhovska N. Implementation of road traffic safety by adaptation of the drivers to the complicated traffic conditions. The dissertation for getting a scientific degree of the candidate of technical sciences on the speciality 05.22.01 - transport systems. National Transport University, Kyiv, 2001.

The dissertation is devoted to the solving of the important problems of modernity which concern increasing of the traffic safety by creation and using scientific and methodical device of the analysis and synthesis of the automatic systems of the drivers’ actions monitoring, which work in difficult traffic conditions, and estimating the quality of functioning of man and machine systems including person’s particulars in transport systems. The complex methodic of synthesis of project variants of automatic systems for the objective control and their analysis are developed, which are base on the mathematical modelling of technical system and drivers’ actions functioning.

The mathematical model and algorithm of the automatic system of the objective control are developed and investigated, which allow to estimate the man and machine systems quality functioning including particulars of the person and modern requests to the quality of drivers’ preparation. The complex way of the realisation of the objective control was found during investigations with the purpose of improvement of professional qualification of the driver, improvement of skills and strengthening of the decisions’ substantiation.

Key words: technology of the traffic safety, transport means, systems of the automatic control, onboard system gathering and processing, database, multichannel information system.