Харківська національна академія міського господарства

Давідіч Юрій Олександрович

УДК 656.13 + 612.821

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ергономічного забезпечення АВТОТРАНСПОРТНИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

05.22.01 – Транспортні системи
05.01.04 – Ергономіка

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня 
доктора технічних наук

Харків – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківській національній академії міського господарства, Міністерство освіти і науки України

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор
Доля Віктор Костянтинович,
Харківська національна академія міського господарства, кафедра “Транспортні системи і логістика”, завідувач кафедри
Офіційні опоненти:        доктор технічних наук, професор
Самсонкін Валерій Миколайович,
Національний науково-дослідний центр залізничного транспорту України, директор, м. Київ
доктор технічних наук, професор
Поліщук Володимир Петрович,
Національний транспортний університет, 
кафедра “Транспортні системи та маркетинг”, 
професор, м. Київ
доктор технічних наук, професор
Шибаєв Олександр Григорович,
Одеський національний морський університет,
кафедра “Морські перевезення”, завідувач кафедри,  м. Одеса

Провідна установа: Національний авіаційний університет, кафедра “Організація авіаційних перевезень”, Міністерство освіти і науки України, м. Київ
	Захист відбудеться « 1 »  червня  2007 р. о  11.00  годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.089.03 у Харківській національній академії міського господарства за адресою: 61002, м. Харків, вул. Революції, 12
	З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківської національної академії міського господарства за адресою: 61002, м. Харків, вул. Революції, 12

Автореферат розісланий « 27 »  квітня  2007 р.

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради 					Линник І.Е.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальність теми. Ефективність функціонування економіки країни залежить від технологічного узгодження роботи транспорту, виробничих підприємств і споживачів продукції галузей матеріального виробництва. Автомобільний транспорт є сполучною ланкою між відправниками, іншими видами транспорту і споживачами продукції. Параметри функціонування міського пасажирського транспорту значною мірою обумовлюють своєчасність доставки населення до місць прикладання праці і його продуктивність на основному виробництві. Крім того, з використанням автомобільного транспорту вирішуються спеціальні завдання для суспільства – зниження тяжкості наслідків надзвичайних ситуацій: стихійних лих, пожеж, подій з людьми та ін.
Транспортні засоби виконують перевезення вантажів і пасажирів під керуванням водія, утворюючи систему “людина-техніка-середовище”. Його стан визначає можливість виконання завдання на перевезення і безпеку руху при цьому. Крім того, параметри функціонування автомобільного транспорту впливають на стан водія. Обрана технологія перевезень визначає витрати праці водія. Таким чином, спостерігається взаємозв'язок між параметрами транспортної системи й станом водія. Оптимізація трудової діяльності, створюючи необхідні передумови для збереження здоров'я і розвитку особистості працівника, дозволяє домагатися значного підвищення ефективності й надійності діяльності людини. Відсутність даних про психофізіологічні можливості водія не дозволяє повною мірою враховувати його стан при проектуванні автотранспортних технологічних процесів у системі “людина-техніка-середовище”. Підвищення ефективності функціонування транспортної системи можна досягти тільки з урахуванням всіх ланок автотранспортного технологічного процесу, включаючи водія. Сучасний стан організації перевізного процесу характеризується наявністю розриву між загальними вимогами до автотранспортних технологічних процесів і психофізіологічними можливостями водія виконувати елементи даного процесу. Як результат цього однією з головних сучасних проблем є визначення закономірностей взаємозв'язку параметрів автотранспортних технологічних процесів і стану водія. Вирішення завдання організації автотранспортних технологічних процесів з урахуванням стану водія є актуальною проблемою для транспортної системи України.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконували згідно з “Цільовою комплексною програмою розвитку транспортного комплексу України “Транспорт” (1992-2010 рр.); “Державною програмою забезпечення безпеки руху на автомобільних дорогах, вулицях міст, інших населених пунктів і залізничних переїздах на 2003-2007 роки”, схваленою розпорядженням Кабінету Міністрів України від 29.01.2003 № 56-р; завданням Міністерства транспорту України про створення методики логістичного управління перевезеннями згідно з наказом міністра транспорту України №275 від 29.05.2000 р.; “Державною програмою забезпечення пожежної безпеки на 1995-2000 роки”, затвердженою постановою Кабінету Міністрів України №238 від 03.04.1995 р.
Мета і завдання дослідження. Метою дослідження є формування теоретичних основ ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів.
Досягнення даної мети вимагає постановки і вирішення таких основних завдань: аналіз методів організації автотранспортних технологічних процесів; формування наукової концепції моделювання технології міських автомобільних перевезень з урахуванням стану організму водія на різних рівнях їхньої організації; розробка рекомендацій з організації технологічного процесу перевезення вантажів і пасажирів з урахуванням стану організму водія; формування наукової концепції моделювання параметрів руху транспортних засобів спеціального призначення до місць виникнення надзвичайних ситуацій з урахуванням стану організму водія; розробка концепції вибору раціональних маршрутів руху і режимів виїзду спеціальних транспортних засобів до місць виникнення надзвичайних ситуацій в автоматизованій системі оперативного управління службами спеціального призначення; виявлення експериментальним шляхом критеріїв розподілу транспортних потоків у містах; формування наукової концепції моделювання параметрів руху транспортних засобів по шляху прямування з урахуванням стану організму водія; розробка рекомендацій з розподілу транспортних потоків у містах.
Об'єкт дослідження – автотранспортні технологічні процеси в системі “людина-техніка-середовище”.
Предмет дослідження – організація і технологія перевезень вантажів і пасажирів на автомобільному транспорті.
Методи дослідження. Проведені дослідження засновані на використанні принципів системного аналізу і процедури моніторингу перевізного процесу з наступним застосуванням теорії імовірності, математичної статистики і методів множинної кореляції.
Наукова новизна отриманих результатів. У дисертації розроблено наукові основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів, що запропоновані автором особисто, які на відміну від відомих раніше враховують взаємозв'язок стану організму водія і параметрів цих процесів у системі “людина-техніка-середовище”.
Вперше: 
– формалізовано моделі технології міських автомобільних перевезень на різних   рівнях   їхньої організації,   що  враховують  як  змінну  показник  стану 
організму водія;
– розроблено рекомендації з організації технологічного процесу перевезення вантажів і пасажирів з урахуванням стану організму водія;
– формалізовано моделі параметрів руху транспортних засобів по шляху прямування, що враховують як змінну показник стану організму водія;
– доведено залежність розподілу транспортних кореспонденцій за альтернативними шляхами прямування від величини навантаження на організм водія за період руху по маршруту.
Удосконалені й одержали подальший розвиток:
– стратегія організації перевізного процесу водіями різних вікових і кваліфікаційних категорій;
– комплекс математичних моделей, що забезпечують виявлення маршруту руху і режимів виїзду транспортних засобів спеціального призначення з урахуванням впливу безлічі технологічних і конструктивних факторів;
– закономірності вибору шляху прямування водіями немаршрутизованих транспортних засобів залежно від типу їх нервової системи;
– підхід до розподілу транспортних потоків по вулично-дорожній мережі, який відрізняється від існуючих тим, що враховує взаємозв'язок між параметрами руху транспортних засобів і станом організму водія.
Практичне значення отриманих результатів. Розроблений комплекс моделей технології автомобільних перевезень дозволяє вдосконалювати організацію транспортного процесу з урахуванням стану організму водія.
Запропонований метод розробки графіка здійснення процесу перевезення вантажів і пасажирів дає можливість проектувати раціональні режими роботи водіїв, при яких стан їхнього організму не переходить за рівень надмірного стомлення.
Розроблена імітаційна модель руху транспортних засобів спеціального призначення дозволяє визначити вплив умов руху, параметрів транспортного засобу і підрозділу спеціального призначення на час руху. Вона може бути використана в автоматизованій системі оперативного управління службами спеціального призначення для встановлення оптимального за реагуванням шляху руху.
Запропонована імітаційна модель руху транспортних засобів по вулично-дорожній мережі міста дає змогу визначити параметри руху автомобілів під час здійснення поїздки з урахуванням впливу факторів, що характеризують водія, автомобіль і середовище руху; вибрати з множини маршрутів той, що забезпечить найменший час здійснення поїздки або мінімальне навантаження на організм водія за період руху по маршруту. Таку модель можна застосовувати як складову частину автоматизованої системи управління дорожнім рухом.
Виявлені закономірності розподілу транспортних потоків можуть бути використані при організації дорожнього руху і проектуванні вулично-дорожньої мережі міста.
Результати дослідження було використано в ХНАМГ при організації навчального процесу студентів за напрямком 6.1004 – “Транспортні технології”.
Особистий внесок здобувача. Особисто автором опубліковано 9 робіт [2, 9, 10, 16, 18, 19, 21-23]. У наукових працях, опублікованих із співавторами, особистий внесок полягає в такому: в [1] – обґрунтовано використання для оцінки стану водія значення показника активності регуляторних систем його організму; у [3, 4, 29-31] – проведено аналіз факторів, що впливають на закономірності руху спеціальних транспортних засобів, розроблено алгоритм їхнього визначення; у [5, 12, 20, 25, 28] – проаналізовано вплив параметрів технологічного процесу перевезення пасажирів на стан організму водія; у [6-8, 16, 17, 32-34] – розроблено основні етапи створення та аналізу моделей планування вантажних автомобільних перевезень з урахуванням стану організму водія; у [11, 13, 14, 24, 26, 27] – проаналізовано фактори, що впливають на параметри руху транспортних засобів по вулично-дорожній мережі міста, виявлено закономірності вибору шляху прямування водіями немаршрутизованих транспортних засобів.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися, обговорювалися і були схвалені на: міжнародній науковій конференції “Сучасні транспортні проблеми” (Харків, 1996 р.); міжнародних науково-технічних конференціях “Проблеми створення нових машин і технологій” (Кременчук, 2001 – 2003 рр.); міжнародних конференціях “Теорія і техніка передачі й обробки інформації” (Харків, 2001 – 2003 рр.); всеукраїнській науково-методичній конференції “Логістика-2002. Проблеми наукових досліджень і підготовки фахівців логістичного управління транспортними системами” (Харків, 2002 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Транспорт + логістика' 2002” (Москва, Росія, 2002 р.); міжнародній науково-технічній конференції “Інформаційні технології і моделювання” (Кременчук, 2003 р.); міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми реалізації реформування галузі житлово-комунального господарства” (Харків, 2003 р.); міжнародній науково-технічній конференції ”Проблеми розвитку ринку міжрегіональних і міжнародних транспортно-експедиційних послуг” (Харків, 2003 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Сталий розвиток міст. Міські й регіональні проблеми транспортних систем і логістики” (Харків, 2004 р.); VI міжнародній науково – технічній конференції “Проблеми механіки гірничо-металургійного комплексу” (Дніпропетровськ, 2004 р.); міжнародній науково-практичній конференції “microCAD-2004” (Харків, 2004 р.); міжнародних науково-технічних конференціях “Проблеми і перспективи розвитку транспорту промислових регіонів” (Дніпропетровськ, 2005, 2006 рр.); міжнародній науково-технічній конференції “Технічні й економічні перспективи розвитку автотранспортного комплексу і дорожнього будівництва” (Харків, 2005 р.); всеукраїнській науково-технічній конференції “Транспорт. Дорожні й будівельні машини” (Кременчук, 2005 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Сталий розвиток міст. Сучасні технології керування міським і регіональним розвитком” (Харків, 2006 р.); міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми ресурсозбереження на транспорті” (Харків, 2006 р.).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 2 монографії, 28 статей, у тому числі 26 у виданнях, затверджених ВАК України, і 4 тези доповідей на наукових конференціях.
Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел з 550 найменувань, 6 додатків. Повний обсяг роботи складає 477 сторінок, з яких 326 сторінок основного тексту, 48 сторінок переліку використаних джерел і 100 сторінок додатків. Робота ілюстрована 129 рисунками, наведено 162 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми для транспортної системи України. Сформульовано мету і завдання дослідження, відображено зв'язок роботи з науковими програмами, планами, наукову новизну і практичну цінність дисертаційної роботи, наведено її загальну характеристику.
У першому розділі, виходячи з мети дисертації, автотранспортні технологічні процеси проаналізовані як система “людина–техніка– середовище”. Ефективність функціонування транспортної системи визначається формою якісно-кількісного вираження мети транспортного обслуговування, в якій виявляється вся сукупність взаємозв'язків і взаємодій системи. Для підвищення ефективності й системної стійкості під час перевезення повинні бути забезпечені максимальна координація та інтеграція всіх ланок транспортного процесу, які беруть участь у формуванні й управлінні основними і допоміжними матеріальними і пов'язаними з ними інформаційними і транспортними потоками. В остаточному підсумку, будь-яке рішення щодо управління технологічним процесом перевезення реалізує водій. Найбільш важливими документами при організації автомобільних перевезень є графіки праці й відпочинку водіїв і графіки роботи автомобілів на маршрутах. Розробка і впровадження раціональних режимів праці й відпочинку мають велике соціально-економічне значення, тому що дозволяють на основі науково обґрунтованих чергувань роботи і перерв протягом робочої зміни підтримувати високу працездатність, зберігаючи при цьому здоров'я водіїв. Крім того, раціональний режим роботи водіїв забезпечує високу продуктивність праці й безпеку руху при перевезеннях.
У різноманітті широкого спектру транспортних систем можна виділити систему, що вирішує спеціальні завдання для суспільства, – зниження тяжкості наслідків надзвичайних ситуацій: стихійних лих, пожеж, подій з людьми та ін. До цієї системи можна віднести транспортні засоби служби порятунку, пожежної охорони, медичної допомоги, аварійних газових і водопровідних служб, міліції. Відмітною їх особливістю є мета функціонування – доставка спеціальних підрозділів до місць виникнення надзвичайних ситуацій. У цьому випадку фактор часу набуває особливої значущості. Менш важливими є соціальні, економічні та інші параметри. В усіх ситуаціях, які пов’язані з надзвичайними подіями, час руху спеціальних підрозділів до місць виклику є основним параметром ефективності транспортної системи. 
Швидкість руху автомобілів залежить від великої кількості факторів. Психофізіологічні якості людини значно впливають на закономірності руху транспортних засобів. При певній щільності руху водій практично не може діяти відповідно до своїх бажань і змушений підкорятися режиму руху, визначеному дорожніми умовами і характеристиками транспортного потоку в цілому. Включаючись у транспортний потік, водії переслідують різні цілі. Дії окремого водія в транспортному потоці обумовлені бажанням мінімізувати час руху і пробіг транспортного засобу, прагненням до безпеки і комфортабельності при здійсненні поїздки. Показник комфорту можна виміряти рівнем психологічного і фізичного стомлення. У свою чергу, на стан водія впливає тривалість роботи. Проведені раніше дослідження визначили рекомендації з планування режимів праці й відпочинку водіїв. Однак ці рекомендації не враховують умови роботи водія на маршрутах. Необхідний диференційований підхід до режиму праці й відпочинку залежно від змісту й умов праці. За відсутності можливості в людини пристосуватися до умов праці необхідно їх пристосувати до людини. Оптимальними є такі умови, при яких окремі органи й організм людини в цілому працюють в оптимальному режимі. Одним з важливих заходів, спрямованих на зниження нервово-емоційного напруження водія, є правильна організація його праці, покликана не допускати надмірного стомлення, а тим більше перевтоми. Про зміну стану організму водія протягом певного періоду часу можна судити за зміною стомлення. Останнє, у свою чергу, дозволяє оцінити працездатність і продуктивність водія.
Дослідження у галузі вивчення питань підвищення ефективності функціонування транспортних систем та психофізіологічних особливостей водіїв при виконанні транспортного процесу ведуться як в Україні, так і за кордоном. Істотний внесок у розвиток досліджень з цих напрямків зробили такі вчені, як М.Б. Афанасьєв, В.Ф. Бабков, Г.Ф. Бабушкін, А.Й. Вайсман,              А.І. Воркут, Е.В. Гаврилов, М.І. Данько, В.К. Доля, Д. Клебельсберг,               Г.І. Клінковштейн, В.І. Коноплянко, Є.М. Лобанов, В.П. Поліщук,                  В.В. Сільянов, Я.В. Хом'як, Б.М. Четверухін, О.Г. Шибаєв та інші вчені.
Стан організму людини формується під впливом показників тих систем, що безпосередньо впливають на ефективність діяльності. За даними раніше виконаних досліджень, водіння автомобіля має найбільш сильний вплив на стан серцево-судинної системи водіїв. Інформація про ритм серця дозволяє досить точно визначити стадії розвитку стомлення і напруження при роботі. Інтегральним критерієм оцінки функціонального стану людини є показник активності регуляторних систем, запропонований Р.М. Баєвським, що відображає загальну реакцію організму на вплив зовнішніх факторів середовища. Даний показник характеризує напруження інформаційних каналів регуляції в організмі людини, реакцію цих каналів на вплив факторів навколишнього середовища. Показник активності регуляторних систем представляється у вигляді суми умовних балів, залежно від його величини визначається, в якому стані знаходиться людина: до 3 балів – нормальний стан; з 3 до 6 балів – стан напруження; з 6 до 8 балів – стан перенапруження; з 8 до 10 балів – виснаження.
Організація праці водія повинна не допускати надмірного стомлення, а тим більше перевтоми водіїв. Певний рівень напруження необхідний для підтримки стану середньої нормальної життєдіяльності як в умовах відносного спокою, так і при звичайній діяльності. Однак перенапруження систем регуляції може призвести до зриву адаптації з неадекватною зміною рівня функціонування основних систем організму і появи патологічних синдромів і захворювань. При будь-якій діяльності людини стан регуляторних механізмів її організму не повинен виходити на рівень надмірного стомлення, перенапруження і зриву адаптації.
Другий розділ присвячено ергономічному забезпеченню автотранспортних технологічних процесів перевезення пасажирів. Здійснення процесу перевезення пасажирів у містах відбувається на міських маршрутах пасажирського транспорту. Можна виділити такі його елементи: рух по перегону маршруту; простій на проміжній зупинці; рух по маршруту; простій на кінцевій зупинці; простій під час перерви. Цей структурний поділ технологічного процесу доцільний через особливість зміни стану водія при виконанні елементів процесу. Фактори, що впливають на параметри технологічного процесу перевезення пасажирів, були сформовані в групи, які характеризують водія, транспортні засоби, пасажиропотоки, маршрут і умови руху. При оцінці ергономічних властивостей транспортного засобу було висунуто припущення про взаємозв'язок між ціною нового автомобіля і його ергономічністю. Для перевірки висунутої гіпотези був застосований метод кореляційного аналізу. Як вихідний матеріал були використані результати експертної оцінки параметрів легкових автомобілів, що були опубліковані раніше дослідниками. Поряд з такими характеристиками, як дизайн автомобіля, їздові властивості, їздовий комфорт і комфорт салону досліджувалася ергономіка автомобіля і розроблялася бальна оцінка розглянутих параметрів. Було виявлено, що найбільший зв'язок спостерігається між ергономічними властивостями і відношенням ціни нового легкового автомобіля до питомої потужності двигуна. Стосовно автобусів як фактор, що визначає їх ергономічні властивості, було використано відношення вартості нового транспортного засобу до номінальної місткості, тому що вона і довжина автобуса визначають його клас. Для вантажних автомобілів використовувалося відношення вартості нового автомобіля до його спорядженої маси.
Оцінку функціонального стану водія проводили з використанням методу математичного аналізу серцевого ритму шляхом реєстрації електрокардіограми і визначення показника активності регуляторних систем. Відповідність структури вибірки генеральній сукупності водіїв заснована на їх розподілі за типом нервової системи.
Для одержання вихідної інформації було проведено натурне обстеження з метою фіксації параметрів елементів технологічного процесу й на основі обробки електрокардіограм розраховано показник активності регуляторних систем організму водія перед і після виконання цих елементів. 
Наступним етапом дослідження було визначення величини впливу на стан організму водія окремих факторів на основі їх рейтингової оцінки і розробка багатофакторних моделей зміни показника активності регуляторних систем організму водія при виконанні різних елементів технологічного процесу, технічної швидкості транспортних засобів на перегоні маршруту і швидкості сполучення.
Було також розроблено модель зміни показника активності регуляторних систем організму водія протягом робочого дня, що має такий вигляд:

,	(1)

де РДПД – показник активності регуляторних систем організму водія перед початком роботи, бали;
LМП  – довжина маршруту, км;
LА – довжина автобуса, м;
ЦН/МН – відношення вартості нового автобуса до номінальної місткості, у.о./м.н.;
ТР – час роботи, год;
ВВ/SА – відношення віку водія до стажу роботи на автобусі.
На наступному етапі дослідження на основі аналізу закономірностей зміни параметрів технологічного процесу перевезення пасажирів були розроблені рекомендації з проектування параметрів технологічного процесу з урахуванням стану організму водія. Було підтверджено, що при нормуванні часу рейсу необхідно враховувати кваліфікацію водіїв, які працюють на маршруті, і тип транспортного засобу; збільшення швидкості можливо за рахунок залучення водіїв з великим водійським стажем. Було також виявлено, що на швидкість транспортних засобів впливає значення показника активності регуляторних систем організму водія. Однак підвищення швидкості за рахунок збільшення значення даного показника є недоцільним внаслідок підвищення імовірності виникнення дорожньо-транспортних подій. Тому треба контролювати стан водія перед початком руху. Для зменшення його стомлюваності бажано використовувати на маршрутах автобуси з невеликими габаритними розмірами і з високими ергономічними показниками. Проектування маршрутів перевезення пасажирів доцільно проводити так, щоб забезпечити мінімальний час руху по перегону або регулювати стан водіїв у процесі роботи.
При аналізі зміни показника активності регуляторних систем організму водія за період простоїв на зупиночних пунктах було виявлено, що інтенсивність відновлення функцій організму залежить від тривалості простоїв. Впливати на стан організму водія протягом робочого дня можна за рахунок зміни тривалості простою на кінцевому пункті.
Аналогічно була проаналізована зміна стану водія за період руху по маршруту і швидкості сполучення. Було виявлено, що закономірності їхньої зміни подібні до змін під час руху по перегону.
Було також встановлено, що під час перерви спостерігається більш інтенсивне зниження напруження організму водія. Причому ця залежність має нелінійний характер. Інтенсивність зниження напруження організму водія висока протягом перших 15 хвилин відпочинку. Внаслідок цього мінімальну тривалість обідньої перерви рекомендується прийняти рівною 20 хвилинам. При перерві більше 30 хвилин істотної зміни стану водія не спостерігається. 
Зіставлення результатів досліджень підтверджена порівняльним аналізом зміни стану водія при різних простоях, який показав, що інтенсивність зміни стану організму водія визначається видом технологічного простою.
Аналіз зміни стану водія протягом робочого дня, проведений з використанням характеристичного графіка (рис. 1), дозволяє зробити висновок, що показник активності регуляторних систем перед початком роботи, який описує початковий стан водія, визначає його стан після закінчення робочого дня. Зі збільшенням довжини маршруту зменшується значення показника активності регуляторних систем  після закінчення роботи. Це пояснюється тим, що   при   роботі   на    маршрутах    з    невеликою    довжиною    збільшується

Рис. 1. Характеристичний графік показника активності регуляторних систем організму водія за період робочого дня:

монотонність роботи водія. Раніше виконані дослідження свідчать, що вона є однією з причин стомлення водія. З ростом габаритних розмірів автобуса ускладнюються умови руху в транспортному потоці. Це призводить до збільшення напруження організму водія. Ергономічні якості транспортного засобу знижують напруження регуляторних систем організму водія. Протягом часу його роботи виникає стомлення його організму. Отже доцільно враховувати зміну стану організму водія при визначенні часу роботи.
Аналіз зміни швидкостей автобусів і показника активності регуляторних систем організму водія при різних умовах роботи дозволив виявити, що при нормуванні часу рейсу треба враховувати кваліфікацію водія, який працює на маршруті, стан його організму і тип транспортного засобу.
Результати дослідження показали, що протягом часу роботи на стан організму водія впливають параметри маршруту і транспортного засобу. Було виявлено, що для водія з невеликим стажем роботи навіть при найсприятливіших параметрах маршруту і транспортного засобу стан його організму може переходити на рівень надмірного напруження. Для водія з великим стажем можливі такі умови роботи, при яких стан його організму за робочий день не переходить на рівень надмірного напруження. Таким чином, був зроблений висновок, що водієві з недостатнім стажем роботи на автобусах, щоб не допускати його перевтоми, доцільно надавати відповідні режими роботи і відпочинку, що забезпечують мінімальну зміну стану його організму протягом робочого дня.
Інтенсивність зміни стану водія визначається його віком, що характеризує функціональні можливості організму. Але на зміну стану організму водія під час виконання перевезення також впливає і його досвід водіння транспортними засобами. Причому спрямованість впливу цих двох показників протилежна. Збільшення віку людини призводить до більш сильного стомлення організму при навантаженнях. При збільшенні стажу роботи росте майстерність водія і він витрачає менше зусиль на керування транспортним засобом. Відношення віку водія до його стажу роботи на автобусі показує фізичну сутність впливу цих показників на його стан організму. Цей фактор, як показали дослідження, є найбільш значущим. Це визначило необхідність виявлення діапазонів зміни даних показників, що забезпечують мінімальне зростання напруження організму водія протягом робочого дня. З використанням розроблених моделей було проаналізовано зміну показника активності регуляторних систем організму водія протягом робочого дня залежно від віку і стажу (рис. 2, 3).

Рис 2. Залежність показника активності регуляторних систем організму водіїв від стажу роботи:

Виявлено, що залежно від віку водія існує такий стаж його роботи, менше якого залучати його до процесу перевезення недоцільно, тому що в цьому випадку стан його організму протягом робочого дня буде істотно змінюватися. Коли розглядати середній стаж роботи, що забезпечує прийнятну зміну стану організму водіїв будь-якого віку, то він дорівнює п’яти рокам. Однак на зміну стану організму водія протягом робочого дня впливають також параметри маршруту    і    автобуса.    На    наступному    етапі   дослідження   (рис.   4,    5) 

Рис 3. Залежність показника активності регуляторних систем організму водіїв від віку:

Рис. 4. Графік зміни показника активності регуляторних систем організму водія за період робочого дня при BB/SА =2, РДПД=2 бали і LМП=5 км:

було проведено оцінку зміни стану організму  водія за різних умов роботи і запропоновані такі рекомендації з його тривалості: для водіїв мікроавтобусів типу «Mazda-Е2200» на маршрутах з довжиною більше 10 км час роботи може складати до 12 годин, на маршрутах довжиною до 10 км – до 10 годин; для водіїв мікроавтобусів типу «Газель» на маршрутах більше 10 км – до 10 годин, менше 10 – до 8 годин; для водіїв автобусів типу «Volvo-В10М», «Ікарус-260», ЛАЗ-695Н на маршрутах понад 10 км – до 10 годин, менше 10 км – до 8 годин. У разі надання часу для короткочасного відпочинку до 10 хвилин протягом кожної години, але не раніше, ніж через 3 години з моменту початку роботи, на маршрутах менше 10 км можлива тривалість роботи до 10 годин; тривалість роботи на автобусах типу «Ікарус-280» – не більше 8 годин.
Тривалість   безперервної   роботи   до  початку  обідньої  перерви  також

Рис. 5. Графік зміни показника активності регуляторних систем організму водія за період робочого дня при BB/SА =20, РДПД=2 бали і LМП=15 км:
доцільно диференціювати залежно від умов роботи: на мікроавтобусах типу «Mazda-Е2200» – не більше 5 годин; на мікроавтобусах типу «Газель» – не більше 4 годин; на автобусах типу «Volvo-В10М», «Ікарус-260», ЛАЗ-695Н на маршрутах понад 10 км – не більше 4 годин, а на маршрутах менше 10 км – не більше 3 годин; на автобусах типу «Ікарус-280» – не більше 3 годин.
Використання цих рекомендацій дозволить не допустити перевтоми водія при роботі на маршруті міського пасажирського транспорту. Але ці рекомендації є укрупненими і не враховують специфіки роботи на окремо взятому маршруті.
Розробка алгоритму складання графіка здійснення процесу перевезення пасажирів з урахуванням стану організму водія було наступним етапом дослідження. Існуючий підхід для складання розкладу руху транспортних засобів на маршруті не враховує зміну стану організму водія протягом робочого дня і швидкості руху транспортних засобів, обумовленої цим станом. У процесі роботи стан водія змінюється внаслідок впливу умов діяльності. Описати зміну даного стану можливо з використанням моделі (1). Вихідним є стан організму водія на початку роботи. Пропонований метод припускає прогнозування зміни стану організму водія після виконання кожного елемента технологічного процесу і визначення швидкості руху транспортних засобів з урахуванням цього стану. Неприпустимим вважається перехід стану регуляторних систем організму на рівень різко вираженого функціонального напруження, що відповідає значенню показника активності регуляторних систем, рівному 5, після якого настає перенапруження регуляторних механізмів.
Однак протягом доби стан організму водія змінюється внаслідок його функціонування. Моделі зміни стану організму водія за час простою на кінцевих пунктах маршруту і протягом перерви враховують зміну стану організму тільки за досліджуваний проміжок часу незалежно від того, на якій годині роботи водієві був наданий відпочинок. Для прогнозування зміни стану водія протягом робочого дня істотним є його зміна протягом усього часу роботи, а не тільки при виконанні кожного елемента процесу перевезення, що досліджується. Тому для отримання даних про це на наступному етапі роботи проводили додаткові дослідження – у водіїв автобусів фіксували електрокардіограму перед першим і після закінчення останнього рейсу. при цьому також визначали тривалість роботи водія. У результаті обробки результатів обстежень були отримані значення показника активності регуляторних систем організму водіїв на початку і в кінці робочого дня. На наступному етапі була розроблена модель зміни показника активності регуляторних систем за час роботи, яку можна використовувати для коригування зміни стану організму водія за період простоїв на зупиночних пунктах і перерви. У випадку, якщо після виконаного рейсу значення показника активності регуляторних систем організму водія перевищує 5 балів, то йому необхідно надавати додатковий час відпочинку на кінцевому пункті маршруту. Тривалість відпочинку повинна встановлюватися з умови зниження значення показника активності регуляторних систем організму водія до рівня, на якому можливе продовження роботи. З використанням цього методу були розроблені графіки роботи водіїв при різних умовах. На першому етапі проводили розрахунки для маршруту довжиною 7 км. Ця довжина визначає середні параметри досліджуваних маршрутів міського пасажирського транспорту (рис. 6). При цьому розглядали роботу на маршруті досвідчених водіїв з великим стажем роботи і водіїв з недостатньою кваліфікацією. Аналіз отриманих результатів виявив, що кількість запланованих рейсів доцільно диференціювати залежно від досвіду водіїв. Збільшення кількості рейсів при цьому різне для різних типів транспортних засобів. На автобусах «Mazda-E2200» водії з параметрами ВВ/SА=2 роблять у 1,7 раза більше рейсів, ніж водії з ВВ/SА=20. На автобусах «Ікарус-280» це співвідношення збільшується в 3,3 раза. На другому етапі графіки роботи складали для водіїв із середньою кваліфікацією (рис. 7). Вона відповідає відношенню віку до стажу роботи на автобусі, рівному 7. Аналіз цих результатів показує, що зі зменшенням довжини маршруту виникає необхідність компенсувати зміну стану водія протягом робочого дня за рахунок надання йому обідніх перерв більшої тривалості і збільшення кількості додаткових періодів відпочинку. Отже завдяки складанню графіка здійснення процесу перевезення пасажирів можна знизити імовірність переходу систем організму водія на рівень перенапруження регуляторних механізмів і виснаження регуляторних систем.
Третій розділ присвячено ергономічному забезпеченню автотранспортних технологічних процесів перевезення вантажів. Було виділено

Рис. 6. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія зі співвідношенням BB/SА=2 за період робочого дня при роботі на маршруті довжиною 7 км на автобусі «Mazda-Е2200»:

Рис. 7. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія зі співвідношенням BB/SА=7 за період робочого дня при роботі на маршруті довжиною 4 км на автобусі «Ікарус-280»:

два основних елементи: рух між пунктами навантаження-розвантаження; простій при виконанні навантажувально-розвантажувальних робіт. Фактори, що впливають на параметри технологічного процесу перевезення вантажів, були сформовані в групи, що характеризують водія, транспортні засоби, технологію перевезень, умови руху і виконання навантажувально-розвантажувальних робіт. Для одержання вихідної інформації було проведено натурне обстеження з метою фіксації параметрів елементів технологічного процесу й електрокардіограми водія перед і після виконання цих елементів. За результатами обробки електрокардіограм було розраховано значення показника активності регуляторних систем організму водія. На першому етапі на основі математичного опису графіків залежності між досліджуваними параметрами було виконано рейтингову оцінку величини впливу окремих факторів.
На наступному етапі були розроблені багатофакторні моделі зміни технічної швидкості транспортних засобів під час руху між пунктами навантаження-розвантаження і показника активності регуляторних систем організму водія після виконання відповідних елементів технологічного процесу. Так, модель зміни стану водія при русі між пунктами навантаження-розвантаження має вигляд

, (2)

де РДГМ – показник активності регуляторних систем організму водія перед рухом по маршруту, бали;
ТДГМ – час руху по маршруту, с;
LМГ –довжина маршруту, м;
BB/SТ – відношення віку водія до його водійського стажу;
ЦН/СМ – відношення вартості нового автомобіля до його спорядженої маси, y.о./т;
LА – довжина автомобіля, мм.
На основі аналізу характеристичних графіків досліджуваних параметрів було виявлено, що зміна значення показника активності регуляторних систем організму водія може дати істотне збільшення технічної швидкості. Однак такий спосіб підвищення технічної швидкості не завжди прийнятний, тому що зі збільшенням напруження водія можливе зростання імовірності виникнення дорожньо-транспортних подій. На наступному етапі дослідження було здійснено аналіз впливу параметрів технологічного процесу на зміну стану організму водія (рис. 8). Було виявлено, що найбільш істотно на зміну стану водія впливає час руху по маршруту. Це треба враховувати при розробці змінно-добового завдання водія. При вирішенні завдання організації транспортного обслуговування необхідно враховувати довжину маршруту. Цей фактор є наступним за рівнем впливу на зміну показника активності регуляторних систем організму водія. З його зменшенням відбувається зростання     напруження    організму    водія    під    час    руху,    що   доцільно

Рис. 8. Характеристичний графік зміни показника активності регуляторних систем організму водія під час руху по маршруту:

компенсувати додатковими періодами відпочинку. На зміну стану водія істотно впливає його вік. Внаслідок цього доцільно диференціювати режими роботи за даним критерієм. На стомлюваність водія також впливають параметри транспортного засобу і спосіб виконання навантажувально-розвантажувальних робіт.
З використанням результатів проведених досліджень було проаналізовано зміни стану організму водія протягом часу роботи (рис. 9, 10), що дозволило запропонувати такі рекомендації щодо тривалості робочого дня: для водіїв автомобілів типу «Ford Transit» на маршрутах з довжиною більше 10 км тривалість робочого дня може складати до 12 годин, на маршрутах довжиною до 10 км – до 10 годин; для водіїв автомобілів типу «Mercedes-709» і «Iveco EuroCargo 75/120E17» на маршрутах більше 10 км – до 10 годин, менше 10 км – до 8 годин; для водіїв автомобілів типу ЗіЛ-130 і ЗіЛ-431412 на маршрутах понад 10 км – до 10 годин, менше 10 км – до 8 годин; для водіїв автомобілів типу КрАЗ-256Б – не більше 8 годин.
Тривалість безперервної роботи до початку обідньої перерви також доцільно диференціювати залежно  від умов роботи: на  автомобілях типу «Ford
Рис. 9. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія протягом робочого дня при РДГД=2  бали, LМГ=5 км і BB/SТ =2:

Рис. 10. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія протягом робочого дня при РДГД=2 бали, LМГ=15 км і BB/SТ =20:

Transit» – не більше 5 годин; на автомобілях типу «Mercedes-709» і «Iveco EuroCargo 75/120E17» – не більше 4 годин; на автомобілях типу ЗіЛ-130 і ЗіЛ-431412 на маршрутах понад 10 км – не більше 4 годин, а на маршрутах менше 10 км – не більше 3 годин; на автомобілях такого класу як Краз-256Б – не більше 3 годин.
Проте наведені рекомендації є укрупненими і не враховують специфіку роботи на окремо взятому маршруті. Крім того, як показали результати досліджень, на стан організму водія істотно впливає спосіб виконання навантаження-розвантаження. Врахувати цю зміну можна при складанні графіків здійснення процесу перевезення вантажів.
Існуючий підхід до складання графіків роботи транспортних засобів на маршрутах перевезення вантажів не враховує зміну стану організму водія протягом робочого дня і швидкості руху транспортних засобів залежно від цього стану. Пропонований підхід припускає прогнозування зміни стану організму водія після виконання кожного елемента технологічного процесу і визначення швидкості руху транспортних засобів з урахуванням цього стану. Неприпустимим є перехід стану регуляторних систем організму на рівень різко вираженого функціонального напруження, що відповідає значенню показника активності регуляторних систем, рівному 5, після якого настає перенапруження регуляторних механізмів. Внаслідок цього якщо після виконаної їздки значення показника активності регуляторних систем організму водія перевищувало 5 балів, йому надавався додатковий відпочинок у пункті навантаження або розвантаження. Тривалість відпочинку визначалася з умови зниження значення показника активності регуляторних систем організму водія до рівня, на якому можливе продовження роботи. Відповідно до цього алгоритму було розроблено графіки виконання технологічного процесу за різних умов. На першому етапі розглядався механізований спосіб організації навантажувально-розвантажувальних робіт (рис. 11).

Рис. 11. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія зі співвідношенням BB/SТ =2 при виконанні 10 їздок по маршруту довжиною 7 км протягом робочого дня на автомобілі марки «Ford Transit 2,0»:

Аналіз отриманих результатів свідчить, що більш досвідченим водіям можна планувати більшу кількість їздок. Це обумовлюється декількома причинами. По-перше, у них менш інтенсивна зміна стану організму протягом робочого дня. По-друге, внаслідок взаємозв'язку швидкості руху і показника активності регуляторних систем більш досвідчені водії в змозі виконати їздку за менший час. Однак кількість їздок збільшується тільки для автомобілів з невеликою  вантажопідйомністю. Зі збільшенням її значення тривалість простою автомобілів під навантаженням-розвантаженням займає значну частину робочого часу і водії з великим стажем роботи не встигають реалізувати свою перевагу. Оскільки водій не бере участі у процесі навантаження-розвантаження, протягом якого відбувається нормалізація стану його організму, відсутня необхідність у наданні додаткового відпочинку.
На другому етапі графіки роботи складали для водіїв із середньою кваліфікацією. При цьому розглядали умови роботи на маршрутах різної довжини (рис. 12).

Рис. 12. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія зі співвідношенням BB/SТ =7 при виконанні 4 їздок по маршруту довжиною         15 км протягом робочого дня на автомобілі марки КрАЗ-256Б:

Аналіз показує, що зі зменшенням довжини маршруту відбувається більша зміна стану організму водія протягом робочого дня. Але така зміна практично компенсується відпочинком водіїв протягом навантажувально-розвантажувальних робіт.
З проведенням подальших досліджень були розроблені графіки при ручному способі організації навантажувально-розвантажувальних робіт. При цьому припускалось, що водій здійснював навантаження-розвантаження самостійно. Розрахунки виконували для двох варіантів: при варіюванні кваліфікації  водія  на  маршрутах  середньої  довжини  (рис. 13)  і  залежно  від 

Рис. 13. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія зі співвідношенням BB/SТ =2 при виконанні 8 їздок по маршруту довжиною 7 км протягом робочого дня на автомобілі марки 
«Ford Transit 2,0»:

довжини маршруту з роботою водіїв середньої кваліфікації (рис. 14). Отримані результати дозволяють зробити висновок, що виконання навантажувально-розвантажувальних робіт істотно позначається на стані водія. Це зумовлює необхідність організації додаткових перерв у пунктах навантаження-розвантаження. Причому тривалість цих перерв і їхня кількість збільшуються залежно від зміни загального часу роботи водія. Крім того, на динаміку стану впливає вік водія, залежно від якого додаткові перерви можуть бути відсутні взагалі або мати мінімальну тривалість. На більш коротких маршрутах збільшується кількість і тривалість додаткових перерв внаслідок більш інтенсивної зміни стану організму водіїв.
Четвертий розділ присвячений визначенню закономірностей зміни часу руху транспортних засобів спеціального призначення з урахуванням стану водія. Відмінною рисою функціонування спеціальних автомобілів є критерій їхнього руху. 

Рис. 14. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія зі співвідношенням BB/SТ =7 при виконанні 3 їздок по маршруту довжиною 15 км протягом робочого дня на автомобілі марки КрАЗ-256Б:
Водій зобов'язаний прибути до місця виникнення надзвичайної ситуації в мінімальний час, що може бути описано наступною цільовою функцією вибору раціонального маршруту прямування транспортних засобів спеціального призначення:

,					(3)

де ТДВ – час прямування транспортних засобів спеціального призначення до місця виникнення надзвичайної ситуації;
Т – фактори, що характеризують технічні характеристики транспортних засобів і структуру підрозділу спеціального призначення;
Д – фактори, що характеризують дорожні умови прямування транспортних засобів спеціального призначення;
С – стан організму водія.
Для одержання вихідної інформації про параметри й умови руху було проведено обстеження, при якому обліковці працювали разом з підрозділами спеціального призначення і виїжджали до місця виклику. Уся траса маршруту руху була розділена на дві складові: ділянки маршруту між перехрестями і перехрестя вулично-дорожньої мережі. Під час прямування для кожного елемента маршруту фіксували час і умови руху. Перед початком руху по маршруту реєстрували електрокардіограму водія і визначали тип його нервової системи. Результати обробки даних обстеження дозволили зробити висновок, що коливання технічної швидкості спеціальних транспортних засобів на ділянках шляху прямування, її середнього квадратичного відхилення, часу проїзду через перехрестя шляху прямування описується нормальним законом розподілу.
На наступному етапі були отримані залежності зміни технічної швидкості спеціальних транспортних засобів на ділянках шляху прямування, її середнього квадратичного відхилення і тривалості проїзду через перехрестя шляху руху. При аналізі отриманих залежностей була виявлена значущість фактора «час складної обстановки при русі», що визначається періодами подачі звукових сигналів (сирени). На підставі цього був зроблений висновок, що цей фактор дуже важливий при русі спеціальних транспортних засобів.
Було проведено додаткове дослідження закономірностей зміни даного фактора і виявлено, що цю зміну можна описати нормальним законом розподілу для всіх елементів маршруту прямування. Це дозволило розробити залежності зміни фактора «час складної обстановки при русі» при прямуванні спеціальних транспортних засобів по ділянках шляху сполучення і перехрестях.
Обробка даних обстеження дозволила розрахувати значення показника активності регуляторних систем організму водія перед початком прямування по всіх маршрутах й умови руху. Це дозволило розробити модель зміни технічної швидкості спеціальних транспортних засобів до місць виклику, що має такий вигляд:

			,			(4)

де	LМ – довжина маршруту, км;
	VП – швидкість потоку транспортних засобів, км/год;
	ПАРСд – показник активності регуляторних систем організму водія перед початком руху, бали.
Аналіз моделі (4) дав можливість зробити висновок, що зі збільшенням показника активності регуляторних систем організму водія транспортного засобу спеціального призначення зростає і технічна швидкість. У зв’язку з цим для зменшення часу прибуття транспортних засобів спеціального призначення до місць викликів доцільно підтримувати стан водія на рівні високих значень показника активності регуляторних систем організму.
На наступному етапі було досліджено зміну значення показника активності регуляторних систем організму водія протягом чергування. Був зроблений висновок, що стан організму водія відчутно коливається протягом даного часу і залежить від виду діяльності. При плануванні чергування водія доцільно призначати такі види діяльності, які підвищують активність регуляторних систем його організму.
Аналіз зміни показника активності регуляторних систем організму водія перед початком прямування до місця виникнення надзвичайних ситуацій дозволив зробити висновок про залежність цього параметру від фонового значення показника активності регуляторних систем організму водія. Ця залежність має такий вигляд:

			   (5)

де ПАРСФ – фонове значення показника активності регуляторних систем організму водія, бали.
Внаслідок цього можна зробити висновок, що для збільшення технічної швидкості спеціальних транспортних засобів до місць викликів необхідно мати для керування спеціальними автомобілями водіїв з низьким фоновим значенням показника активності регуляторних систем організму. Тому при підборі кандидатів на роботу водіїв спеціальних транспортних засобів як один з критеріїв доцільно використовувати саме цей параметр.
Для визначення шляхів прямування спеціальних автомобілів, що забезпечують мінімальний час прибуття, була розроблена імітаційна модель руху транспортних засобів спеціального призначення. Така модель може бути використана в автоматизованій системі управління підрозділами міністерства з надзвичайних ситуацій. Для вирішення цього завдання район виїзду підрозділу спеціального призначення представляється у вигляді топологічної схеми, що складається з транспортних вузлів і транспортних ланок. Кожен вузол складається з підвузлів, які зв’язані підланками. Їх кількість залежить від можливих змін напрямів прямування спеціальних транспортних засобів. У базу даних автоматизованої системи вводяться дані про технічні характеристики спеціальних транспортних засобів і параметри підрозділу, що може виконувати виїзд, параметри транспортної мережі й транспортних потоків. При виклику служб спеціального призначення автоматично визначається номер транспортного вузла, в якому знаходиться місце виклику, і з використанням імітаційної моделі встановлюється шлях прямування, що забезпечує мінімальний час прибуття служб спеціального призначення. Параметри цього маршруту передається начальнику підрозділу спеціального призначення. Прямування даним маршрутом забезпечує мінімальний час руху транспортних засобів спеціального призначення.
Розроблена імітаційна модель дозволила провести аналіз впливу параметрів водіїв і транспортних засобів на час прямування по маршрутах. Було виявлено, що найменший час прямування по маршрутах має автомобіль марки УАЗ-452, що дозволяє рекомендувати використання цього автомобіля як автомобіля-розвідника. Також з використанням імітаційної моделі був проведений аналіз залежності часу прямування до місця виникнення надзвичайної ситуації від кількості транспортних засобів спеціального призначення у колоні, результати якого дозволили зробити висновок, що зростання кількості автомобілів у колоні збільшує час прямування спеціальних транспортних засобів усіх типів. Отже при необхідності залучення до ліквідації надзвичайних ситуацій декількох спеціальних транспортних засобів доцільно планувати виїзд так, щоб їхній рух до місця виклику мав відособлений характер. Так само був проведений аналіз зміни часу прямування залежно від стажу роботи водія (рис.15). 

Рис. 15. Вплив стажу роботи водіїв на час прямування транспортних засобів спеціального призначення:

Виявлено, що з підвищенням стажу роботи водія збільшується час прямування спеціальних транспортних засобів. Стаж роботи пов’язаний з віком водія. Водії більшого віку здійснюють руху на помірних режимах. Отже при доборі кандидатів на роботу водієм у служби спеціального призначення до переліку критеріїв доцільно включити вік претендента.
Таким чином, тільки за рахунок зміни параметрів виїзду транспортних засобів і підрозділу спеціального призначення можна зменшити час прибуття до місця виникнення надзвичайної ситуації.
У п'ятому розділі наведено результати дослідження взаємозв'язку параметрів транспортних потоків міста і стану водія. 
Для впровадження заходів з організації дорожнього руху виникає необхідність в оцінці їхнього впливу на транспортні потоки, що формуються в результаті взаємодії окремих кореспонденцій транспорту. Кореспонденції немаршрутизованого транспорту, що домінує в транспортному потоці, реалізуються по різних шляхах прямування і вибір того чи іншого шляху залежить від прийнятих водіями рішень на основі аналізу і порівняння їхніх характеристик. У результаті індивідуальних рішень, прийнятих водіями, формується завантаження вулично-дорожньої мережі рухом. Функцію розподілу кореспонденцій по альтернативних шляхах прямування можна представити так:

	  		                       (6)

де hijk – величина кореспонденції, реалізованої по k-му шляху прямування;
lijk – довжина k-го маршруту; 
tijk – час руху між i-м і j-м районами по k-му шляху прямування.
Водії при ухваленні рішення використовують різні критерії. Для визначення закономірностей вибору водіями шляху прямування було проведено опитування водіїв немаршрутизованих транспортних засобів, у ході якого їх просили вказати критерії, які вони використовують при виборі шляху прямування для здійснення поїздки між двома пунктами в місті.
Для визначення закономірностей вибору водіями шляху прямування було проведене обстеження водіїв немаршрутизованого транспорту. З метою визначення значущості відібраних критеріїв, що впливають на вибір водіями шляху прямування, застосовували метод рангової кореляції. Аналіз отриманих результатів показав, що найбільш значущим критерієм є мінімальний пробіг по маршруту (рис. 16). Це обумовлено можливістю оцінки водієм пробігу по маршруту з достатньою точністю і припущенням, що мінімальний за довжиною маршрут буде мінімальним і за витратами, пов'язаними з поїздкою. Час поїздки є більш об'єктивною величиною, що визначає витрати при русі, через непостійність  виконання  вищевказаного припущення. Однак менша значущість даного критерію зумовлюється труднощами при прогнозуванні часу поїздки, на значення якого впливає безліч випадкових факторів.
Для визначення особливостей вибору шляху прямування водіями з різними   індивідуальними  характеристиками  були  проаналізовані  результати 

Рис. 16. Значущість критеріїв вибору шляху прямування:
X1 – пробіг по маршруту;
X2 – час поїздки;
X3 – стан дорожнього покриття;
X4 – інтенсивність руху;
X5 – кількість світлофорів на шляху;
X6 – нервово-емоційне напруження;
X7 – наявність магістральних вулиць на шляху прямування.

обстеження окремо для водіїв, які мають однаковий тип нервової системи. Уся сукупність опитаних водіїв була поділена на групи за цією ознакою. Для кожної з груп окремо проводили оцінку значущості критеріїв. Було виявлено, що індивідуальні характеристики водіїв немаршрутизованих транспортних засобів, які визначаються типом їх нервової системи, впливають на перевагу критерій критерію шляху прямування.
Таким чином, дослідженнями встановлено, що найбільш часто при визначенні шляху прямування водії керуються критеріями «пробіг по маршруту» і «час поїздки». Для встановлення закономірностей розподілу транспортних потоків необхідне значення даних критеріїв для різних маршрутів прямування. Якщо величину пробігу по маршруту можна визначити однозначно за даними про довжину вулично-дорожньої мережі, то величину часу поїздки без інформації про умови руху виявити досить складно. Треба виконати аналіз залежності параметрів руху й умов його виконання. Стан організму водія впливає на параметри руху. Це визначає необхідність дослідження взаємозв'язку стану організму водія і параметрів руху.
Крім того, водіями при визначенні критеріїв вибору шляху прямування як один з них було назване «нервово-емоційне напруження». Останнє формується в результаті взаємодії водія із середовищем руху і його величину можна оцінити за зміною показника активності регуляторних систем організму водія.
З метою визначення часу руху транспортних засобів по шляху прямування досліджували взаємозв'язок стану організму водія і параметрів руху транспортних засобів по вулично-дорожній мережі міста. Усю трасу маршруту руху було розділено на дві складові: ділянки маршруту між перехрестями і перехрестя вулично-дорожньої мережі. На наступному етапі виділили фактори різних груп, вплив яких на час руху транспортних засобів треба визначити. Для одержання вихідної інформації про параметри й умови руху були здійснені натурні обстеження. Водієві досліджуваного транспортного засобу ставилося завдання проїхати між двома пунктами в місті. Під час руху фіксували його параметри. Крім того, перед початком і після закінчення руху по кожному елементу траси маршруту реєстрували електрокардіограму водія, на основі якої розраховували значення показника активності регуляторних систем його організму.
Після обробки результатів обстеження було виявлено, що зміну технічної швидкості руху транспортних засобів на ділянках маршруту, тривалості проїзду перехресть і значення показника активності регуляторних систем організму водія після руху по кожному елементу маршруту можна описати нормальним законом розподілу. Тому були розроблені регресійні моделі зміни технічної швидкості на ділянках маршруту, часу руху через перехрестя маршруту прямування і показника активності регуляторних систем організму водія.
Модель зміни технічної швидкості руху транспортних засобів на ділянці з двостороннім рухом має такий вигляд:

,                    (7)

де РД – показник активності регуляторних систем організму водія перед початком руху, бали;
ST – водійський стаж, роки;
LУ – довжина ділянки, км;
N – інтенсивність транспортного потоку в напрямку руху, авт./год;
K – кількість смуг у напрямку руху автомобіля, од.;
U – питома потужність двигуна, кВт/т.
Модель зміни показника активності регуляторних систем водія на ділянці з двостороннім рухом виглядає так:

,                    (8)
де ВВ – вік водія, роки;
ТДВ – час руху, с;
LA – довжина автомобіля, мм;
ЦН – вартість нового автомобіля, у.о.
Аналогічно були розроблені інші моделі. З їхнім використанням було розроблено імітаційну модель руху транспортних засобів по вулично-дорожній мережі міста, яка дозволяє визначати час руху по кожному елементу траси маршруту і показник активності регуляторних систем організму водія після проїзду елементу.
Дослідження динаміки показника активності регуляторних систем організму водія виявили зміну його значення в деяких межах (рис. 17).

Рис. 17. Зміна показника активності регуляторних систем організму водія у процесі здійснення поїздки:
                   - зміна значення показника активності регуляторних систем під час руху по ділянках вулично-дорожньої мережі;
                   - зміна значення показника активності регуляторних систем під час руху через перехрестя вулично-дорожньої мережі

Це узгоджується з твердженням, що кожному виду діяльності характерний свій рівень нервово-емоційного напруження. Рух через перехрестя, як правило, супроводжується підвищенням показника активності регуляторних систем організму водія, тоді як при русі ділянками вулично-дорожньої мережі спостерігається його зниження. Ця залежність обумовлена тим, що на перехрестях відбувається взаємодія транспортних потоків конфліктуючих напрямків, що вимагає від водія більш активної пристосувальної діяльності. Однак значення показника активності регуляторних систем на перехрестях не завжди перевищує його рівень на ділянках мережі, оскільки залежить від параметрів транспортних потоків, наявності та характеристик світлофорного регулювання, маневру, що виконується та інших факторів.
Керування транспортним засобом у складній дорожній обстановці вимагає від водія постійної пристосувальної діяльності, що досягається за рахунок активізації регуляторних механізмів його організму. При цьому збільшується навантаження на організм водія. Важливо врахувати не тільки його величину, але й тривалість. Оцінити стан водія після навантаження можна за результатами аналізу варіабельності серцевого ритму. Рівень навантаження можна встановити як середнє значення показника активності регуляторних систем водія за період руху через елементи шляху прямування за наступною залежністю:

,                                                (7)

де РСРi – середнє значення показника активності регуляторних систем організму водія під час руху через i – й елемент шляху прямування;
 - значення показника активності регуляторних систем організму водія після руху через i – й елемент шляху прямування, бали;
 - значення показника активності регуляторних систем організму водія перед початком руху через i – й елемент шляху прямування, бали.
Як показник навантаження на організм водія за період руху по елементах шляху прямування було прийнято добуток середнього  значення показника активності регуляторних систем організму водія і часу руху через даний елемент. Для оцінки показника навантаження на організм водія за період руху по всьому шляху прямування була прийнята сума цих добутків:

,                                           (8)

де NПС – показник навантаження на організм водія за період руху по маршруту, бали∙ с;
tДВi – час руху через i – й елемент шляху прямування, с;
m – кількість елементів шляху прямування, од.
На наступному етапі було визначено закономірності розподілу транспортних кореспонденцій по альтернативних шляхах прямування. Як критерії розглядали довжину маршруту, час руху і показник навантаження на організм водія за період руху по маршруту. Вихідними даними при цьому були результати обробки даних анкетного обстеження з використанням моделі руху транспортних засобів по вулично–дорожній мережі міста.
Оскільки процес, що розглядається, має випадковий характер, були встановлені закони розподілу. Як характеристики маршрутів прямування за обраними критеріями використовували відхилення від мінімального за значенням показника:

,                                               (9)

де  – відхилення від мінімального за значенням показника для k-го шляху прямування, %;
z – критерій що використовується (довжина шляху прямування, час руху, показник навантаження на організм водія за період руху);
 – значення показника за критерієм z для k-го шляху прямування;
 – мінімальне значення розглянутого показника.
На першому етапі закон розподілу визначався для відхилення від найкоротшого за довжиною маршруту  (рис. 18). 

Рис. 18. Гістограма розподілу транспортних кореспонденцій
за маршрутами руху залежно від їхнього відхилення від мінімального за довжиною маршруту

Виявлено, що даний розподіл узгоджується з гамма-розподілом з параметром форми η=0,237 і параметром масштабу λ=0,023.
Було також визначено розподіл транспортних кореспонденцій по альтернативних шляхах прямування залежно від їхнього відхилення від найкоротшого за часом шляху прямування (рис. 19).
Виявлено, що цей розподіл узгоджується з гамма-розподілом з параметрами η=0,324, λ=0,025.

Рис. 19. Гістограма розподілу транспортних кореспонденцій за маршрутами руху залежно від їхнього відхилення від мінімального за часом маршруту

На останньому етапі було встановлено розподіл залежно від їхнього відхилення від мінімального значення показника навантаження на організм водія за період руху по маршруту  (рис. 20). 

Рис. 20. Гістограма розподілу транспортних кореспонденцій за маршрутами руху залежно від їхнього відхилення від мінімального значення показника навантаження на організм водія за період руху по маршруту

Було зроблено висновок, що розподіл транспортних кореспонденцій по альтернативних шляхах прямування залежно від їхнього відхилення від мінімального за значенням показника навантаження на організм водія за період руху по маршруту узгоджується з гамма-розподілом з параметрами η=0,368, λ=0,026.
Оцінку адекватності розподілу кореспонденцій з використанням отриманих законів розподілу для кожного з критеріїв проводили порівнянням фактичних і розрахункових даних про розподіл транспортних кореспонденцій. Для одержання фактичних даних виконали обстеження розподілу транспортних кореспонденцій, в ході якого водіям надавали пункти відправлення і прибуття. Для цих пунктів водії вказували шлях прямування, по якому вони будуть здійснювати поїздку. Розрахункові дані про розподіл транспортних кореспонденцій були отримані з використанням розробленого алгоритму й відповідних законів розподілу.
Для порівняння фактичного і розрахункового розподілу визначали середню помилку для кожного з критеріїв. Було виявлено, що найменша помилка розрахунків можлива при використанні як критерію показника навантаження на організм водія за період руху по маршруту.
Зроблено висновок, що при вирішенні завдань прогнозування параметрів потоків транспортних засобів, для отримання найбільш адекватних результатів доцільно як критерій розподілу транспортних кореспонденцій за альтернативними шляхами руху застосовувати показник навантаження на організм водія за період руху по маршруту.

ВИСНОВКИ

1. Аналіз методів проектування транспортних технологій свідчить про те, що в даний час процес перевезень проектують без достатнього урахування стану водія в системі “людина-техніка-середовище”. Разом з цим відомо про залежність раціональних технологій перевезень від стану людини і, навпаки, стан людини залежить від технології, що свідчить про їх взаємозв’язок.
2. Показник активності регуляторних систем можна використовувати як параметр оцінки фізіологічного стану водія в системі “людина-техніка-середовище”. При цьому параметри маршруту, транспортних засобів і умови руху значною мірою впливають на стан організму водія, що проявляється через зміну значення показника активності регуляторних систем організму водія при виконанні елементів автотранспортних технологічних процесів.
3. Організація руху транспортних засобів на маршрутах перевезення вантажів і пасажирів повинна базуватися на часових характеристиках їздок, при визначенні яких доцільно більш повно враховувати зміну параметрів системи “людина-техніка-середовище”, особливо стану організму водія, рівня його кваліфікації, умов руху, параметрів маршруту і транспортних засобів.
4. Планування тривалості планових простоїв транспортних засобів на кінцевих пунктах маршруту, в пунктах навантаження-розвантаження й обідньої перерви доцільно проводити залежно від параметрів маршруту, водія і типу транспортного засобу. Мінімальну тривалість обідньої перерви рекомендується прийняти рівною 20 хвилинам. При перерві тривалістю більше 30 хвилин істотна зміна стану організму водія не спостерігається.
5. При розподілі водіїв між маршрутами перевезень доцільно враховувати їх вікові й кваліфікаційні характеристики внаслідок різної зміни стану їх організму за період роботи. Припустиму зміну стану організму водія будь-якого віку за цей період забезпечує стаж роботи тривалістю 5 років.
6. Параметри транспортних засобів спеціального призначення, їх комплектності й траси маршруту прямування значною мірою впливають на параметри руху до місця виклику. При цьому стан організму водія істотно впливає на швидкість руху транспортних засобів спеціального призначення. При плануванні чергування водія доцільно визначати такі види діяльності, які підвищують активність регуляторних систем його організму, що може дозволити збільшити швидкість руху транспортних засобів спеціального призначення на 10-15%.
7. Значення показника активності регуляторних систем організму водія транспортного засобу спеціального призначення протягом періоду чергування перед виїздом залежить від фонового значення цього показника. Це значення і вік претендента доцільно включати в перелік критеріїв професійного добору водіїв спеціальних транспортних засобів.
8. Шляхи прямування, що забезпечують мінімальний час прибуття транспортних засобів спеціального призначення до місць виклику, можуть бути визначені з використанням розробленої імітаційної моделі їх руху в автоматизованій системі оперативного управління службами спеціального призначення.
9. Індивідуальні характеристики водіїв немаршрутизованих транспортних засобів, що визначаються типом їх нервової системи, впливають на перевагу критерію вибору маршруту руху.
10. Розроблений комплекс моделей зміни технічної швидкості легкового автомобіля на ділянках маршруту, часу проходження перехресть і показника активності регуляторних систем організму водія під час руху по ділянках і перехрестях шляху прямування враховує взаємозв’язок між станом водія і параметрами руху. Це дозволяє визначити час руху і значення показника навантаження на організм водія за період руху по маршруту з використанням запропонованої імітаційної моделі руху транспортних засобів по вулично-дорожній мережі міста.
11. Встановлено, що імовірність вибору водіями немаршрутизованих транспортних засобів маршрутів, мінімальних за довжиною, витратами часу і значенням показника навантаження на організм водія за період руху, перевищує 0,5. При цьому більш ніж 90% транспортних кореспонденцій реалізуються за альтернативними шляхами, що знаходяться в межах 50% відхилення від мінімальних.
12. Найбільш адекватний розподіл транспортних кореспонденцій за альтернативними шляхами прямування, який узгоджується з гамма-розподілом, можливий при використанні як критерій показника навантаження на організм водія за період руху по маршруту.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

Основні наукові спеціалізовані видання:
1. Проблемы транспортных систем: Монография / Н.А. Нефедов,         А.О. Лобашов, Ю.А. Давидич и др. – Харьков: ХГАДТУ, 1999. – 100 с.
2. Давідіч Ю.О. Проектування автотранспортних технологічних процесів з урахуванням психофізіології водіїв: Монографія. – Харків: ХНАДУ, 2006.       – 292 с.
3. Доля В.К., Давидич Ю.А., Мамон В.П. Имитационная модель движения пожарных автомобилей к местам вызовов // Вестник Харьковского государственного автомобильно–дорожного технического университета.           – 1997. – Вып. 6. – С. 72–74.
4. Давидич Ю.А., Мамон В.П. Об использовании имитационной модели движения пожарных автомобилей в автоматизированной системе оперативного управления пожарной охраной // Коммунальное хозяйство городов. – 1997.       – Вып. 12. – С. 131–133.
5. Давидич Ю.А., Хаит А.И. Оценка влияния параметров перегона автобусного маршрута на функциональное состояние водителя // Вестник Харьковского государственного автомобильно–дорожного технического университета. – 2000.– Вып. 12–13. – С. 186–189.
6. Давидич Ю.А., Северин А.А., Хаит А.И., Алисейко Е.В. Некоторые аспекты повышения уровня обслуживания клиентов автомобильного транспорта при перевозке грузов // Проблемы создания новых машин и технологий: Научные труды КГПУ. – 2001. – Вып. 1/2001 (10). – С. 515–518.
7. Давидич Ю.А., Хаит А.И. Исследование влияния параметров технологического процесса перевозки груза на состояние водителя // Вестник Харьковского государственного автомобильно–дорожного технического университета. – 2001. – Вып. 15–16. – С. 100–104.
8. Давидич Ю.А., Северин А.А., Засядько Д.В., Алисейко Е.В. Исследование закономерностей изменения параметров движения автомобилей при перевозке грузов // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. –  2002. – Вип. 3 (14).       – С 56–58.
9. Давидич Ю.А. Логистическое управление транспортными системами перевозки грузов с учетом состояния водителя // Вестник Харьковского национального автомобильно–дорожного университета. – 2003. – Вып. 20.        – С. 75–78.
10. Давидич Ю.А. Направления повышения безопасности движения с учетом функционального состояния водителя // Проблемы бионики. – 2002.      – Вып. 57. – С. 96 – 98.
11. Григоров М.А., Давидич Ю.А., Дубровский В.В., Засядько Д.В. Расчет транспортных и пассажирских корреспонденций в городах // Автомобильный транспорт. – 2002. – Вып. 10. – С. 78 – 81.
12. Давидич Ю.А., Северин А.А. Имитационная модель движения автобусов по маршруту с учетом состояния водителя // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – 2003. – Вип. 3 (20). – С. 94–96.
13. Григоров М.А., Давидич Ю.А. Моделирование параметров движения автомобилей по улично–дорожной сети города // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – 2003. – Вип. 4 (21). – С. 127–129.
14. Григоров М.А., Давидич Ю.А. Анализ взаимосвязи параметров и условий движения автомобилей // Вестник национального технического университета “ХПИ”. – 2003.– №4. – С. 139–142.
15. Давидич Ю.А., Шептура А.Н. Управление проектированием городских маршрутов перевозки грузов с учетов состояния водителя // Коммунальное хозяйство городов. – 2003. – Вып. 49. – С. 219 – 223.
16. Давидич Ю.А. Влияние психофизиологических качеств водителя на функционирование системы транспортно–экспедиционного обслуживания // Вестник Харьковского национального автомобильно–дорожного университета. – 2003. – Вып. 22. – С. 105–107.
17. Давідіч Ю.О., Бурко Д.Л. Інформаційне забезпечення транспортного обслуговування житлово–комунального господарства. // Коммунальное хозяйство городов. – 2003. – Вып. 53. – С.183 – 188.
18. Давидич Ю.А. Оценка изменения состояния водителя при движении по перегону маршрута городского пассажирского транспорта // Восточно–европейский журнал передовых технологий. – 2004. – №1(7). – С. 19–21.
19. Давидич Ю.А. О выборе водителем пути следования по улично–дорожной сети города // Автомобильный транспорт. – 2004. – Вып. 14.               – С. 83–85.
20. Давидич Ю.А., Засядько Д.В., Давиденко М.В., Куш Е.И. Мероприятия по снижению утомляемости водителя городского пассажирского транспорта // Вестник Харьковского национального автомобильно–дорожного университета. – 2004. – Вып. 24. – С. 87–90.
21. Давидич Ю.А. О закономерностях изменения состояния водителя городского пассажирского транспорта за рабочую смену // Восточно–европейский журнал передовых технологий. – Харьков, 2004. – №2 (8).              – С. 27–29
22. Давидич Ю.А. Некоторые аспекты повышения надежности транспортно–технологических систем перевозки грузов // Сборник научных трудов НГУ. – 2004. – Т.4, № 19. – С. 177–182.
23. Давидич Ю.А. Использование имитационной модели движения для управления транспортными потоками в городах // Автомобильный транспорт.  – 2004. – Вып. 15. – С. 93 – 95.
24. Давидич Ю.А. Понкратов Д.В. Закономерности выбора пути следования водителями немаршрутизированных транспортных средств // Вестник Харьковского национального автомобильно–дорожного университета. – 2005. – Вып. 30. – С. 60–63.
25. Давидич Ю.А., Куш Е.И. Выбор марки подвижного состава для работы на маршрутах городского пассажирского транспорта с учетом состояния водителя // Сборник научных трудов НГУ. – 2005. – № 21. – С. 93–97.
26. Давидич Ю.А., Понкратов Д.П. Распределение транспортных корреспонденций по альтернативным путям следования // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. – 2006. – Вип. 2/2006 (37), Ч. 1. – С. 86–88.
27. Давидич Ю.А., Понкратов Д.П. Выбор критерия распределения транспортных корреспонденций по альтернативным путям следования // Сборник научных трудов НГУ. – 2006. – № 24. – С.51–54.
28. Давидич Ю.А., Куш Е.И. Составление графика работы подвижного состава на маршрутах городского пассажирского транспорта с учетом состояния водителя // Коммунальное хозяйство городов. – 2006. – Вып. 69.        – С. 156 – 161.
Праці, які додатково відображають наукові результати дисертації:
29. Давидич Ю.А., Мамон В.П. Об исследовании факторов, влияющих на закономерности движения пожарных машин // Проблемы развития автомобильного транспорта и подготовки кадров. – 1996. – С. 25–28.
30. Давидич Ю.А., Мамон В.П. К вопросу определения времени следования пожарных автомобилей к местам возгорания // Исследование проблем транспортных систем. – 1996. – С. 53–56.
31. Давидич Ю.А., Мамон В.П. Об исследовании закономерностей движения пожарных машин к очагам пожаров // Современные транспортные проблемы: Материалы международной научной конференции (15–17 ноября 1996 г.). – Харьков: Харьковский государственный автомобильно–дорожный технический университет, 1996. – С. 20.
32. Давидич Ю.А., Хаит А.И., Алисейко Е.В. Информационное обеспечение принятия решения при разработке графиков согласования работы участников технологического процесса // Теория и техника передачи, приема и обработки информации: Материалы 7–й международной конференции (1–4 октября 2001 г.). – Харьков: Харьковский государственный технический университет радиоэлектроники, 2001. – С. 420–421.
33. Давидич Ю.А., Алисейко Е.В. Планирование работы грузового автотранспорта с учетом состояния водителя // Теория и техника передачи, приема и обработки информации: Материалы 8–й международной конференции (17–19 сентября 2002 г.). – Харьков: Харьковский национальный университет радиоэлектроники, 2002. – С. 496–497.
34. Давидич Ю.А., Бурко Д.Л., Алисейко Е.В. Выявление и анализ факторов, влияющих на параметры технологического процесса перевозки грузов // Теория и техника передачи, приема и обработки информации: Материалы международной конференции (7–10 октября 2003 г.). – Харьков–Туапсе: Харьковский национальный университет радиоэлектроники, 2003.        – С. 455–456.

АНОТАЦІЯ

Давідіч Ю.О. Теоретичні основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальностями 05.22.01 – транспортні системи, 05.01.04 – ергономіка. Харківська національна академія міського господарства, Харків, 2007.
Дисертація присвячена вирішенню наукової проблеми вдосконалення ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів. Для досягнення цієї мети автотранспортний технологічний процес розглядається як система “людина-техніка-середовище” з комплексом підсистем: транспортний засіб, маршрут руху, технологія перевезень, умови руху, водій. Для різних елементів транспортного процесу розроблено комплекс моделей технології автомобільних перевезень на різних рівнях їхньої організації, що враховують як змінну показник стану організму водія.
Для вибору раціональних параметрів автотранспортного технологічного процесу розроблено рекомендації з планування цих параметрів з урахуванням стану організму водія. Для запобігання надмірному стомленню водіїв при виконанні технологічного процесу наводяться рекомендації з організації їхньої роботи.
З метою зниження соціально-економічних наслідків виникнення надзвичайних ситуацій розроблено метод моделювання параметрів руху автомобілів спеціального призначення до місць виклику, на основі якого запропонована концепція вибору раціональних маршрутів руху й режимів виїзду спеціальних транспортних засобів в автоматизованій системі оперативного управління службами спеціального призначення.
Для прогнозування параметрів транспортних потоків у містах експериментальним шляхом виявлено критерії розподілу транспортних кореспонденцій і визначено закономірності цього розподілу по вулично-дорожній мережі міста.
Ключові слова: технологічний процес, стан водія, стомлюваність, транспортні засоби, показник активності регуляторних систем організму водія, режим роботи, транспортний потік, маршрут руху.

АННОТАЦИЯ

Давидич Ю.А. Теоретические основы эргономического обеспечения автотранспортных технологических процессов. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальностям 05.22.01 – транспортные системы, 05.01.04 – эргономика. Харьковская национальная академия городского хозяйства, Харьков, 2007.
Диссертация посвящена решению научной проблемы совершенствования эргономического обеспечения автотранспортных технологических процессов. Для достижения данной цели на основе принципов системного анализа автотранспортный технологический процесс рассматривается как система «человек-техника-среда» с комплексом подсистем: транспортное средство, маршрут движения, технология перевозок, условия движения, водитель. Для различных элементов транспортного процесса разработан комплекс моделей технологии городских автомобильных перевозок на разных уровнях их организации, учитывающих в качестве переменной состояние организма водителя.
С использованием полученных моделей были проведены исследования, которые позволили выявить, что при планировании времени ездки целесообразно учитывать состояние водителя, его уровень вождения, технические характеристики транспортных средств, условия движения и параметры маршрута. Для предотвращения переутомления водителей предлагается воздействовать на состояние его организма изменением продолжительности простоя на конечном пункте, которую целесообразно дифференцировать в зависимости от типа транспортных средств и параметров водителя. При этом выявлена продолжительность обеденного перерыва, обеспечивающая приемлемое изменение состояния организма водителя. Предложены соотношения возраста и стажа работы водителя на транспортных средствах городского пассажирского транспорта, обеспечивающие допустимое изменение состояния организма водителя за период работы.
Для недопущения переутомления водителей при работе на маршрутах даны рекомендации по организации их работы, разработан метод составления графика выполнения процесса перевозки грузов и пассажиров, учитывающий закономерности изменения состояния водителя в течение рабочего дня. Результаты анализа разработанных графиков выполнения технологического процесса показывают, что более квалифицированным водителям можно планировать большее количество рейсов. Выявлено, что с уменьшением длины маршрута возникает необходимость компенсировать изменение состояния водителя в течение рабочего дня за счет предоставления ему обеденных перерывов и увеличения количества дополнительных периодов отдыха.
Для технологии грузовых перевозок показано, что при выполнении водителем погрузочно-разгрузочных работ целесообразно организовывать дополнительные перерывы в пунктах погрузки-разгрузки. Причем продолжительность этих перерывов и их количество целесообразно дифференцировать в зависимости от времени работы водителя и его возраста. В зависимости от длины маршрута рекомендуется изменять количество и продолжительность дополнительных перерывов для водителей.
С целью снижения социально-экономических последствий возникновения чрезвычайных ситуаций разработан метод моделирования параметров движения автомобилей специального назначения к местам вызовов на основе которого предложена концепция выбора рациональных маршрутов движения в автоматизированной системе оперативного управления службами специального назначения и режимов выезда специальных транспортных средств. Выявлено, что состояние организма водителя существенно влияет на время прибытия транспортных средств специального назначения к местам вызова, фоновое значение показателя активности регуляторных систем организма водителя определяет значение данного показателя перед началом движения по маршруту. При отборе кандидатов на работу водителем в службы специального назначения в перечень критериев рекомендуется включить фоновое значение показателя активности регуляторных систем организма претендента и его возраст.
Для прогнозирования параметров транспортных потоков в городах экспериментальным путем выявлены критерии распределения транспортных корреспонденций, предпочтение которых зависит от индивидуальных характеристик водителей, определяемых типом их нервной системы. 
По результатам обследований установлено, что при реализации корреспонденций по маршрутам, минимальным по длине, затратам времени и значению показателя нагрузки на организм водителя за период движения, водители выбирают путь следования, имеющий минимальное значение рассматриваемого показателя. Для распределения транспортных корреспонденций по альтернативным путям следования предлагается использовать гамма-распределение, параметры которого зависят от выбранного критерия. Выявлено, что при решении задач прогнозирования параметров транспортных потоков для получения наиболее адекватных результатов, целесообразно в качестве критерия распределения транспортных корреспонденций по альтернативным путям движения использовать показатель нагрузки на организм водителя за период движения по маршруту.
Ключевые слова: технологический процесс, состояние водителя, утомляемость, транспортные средства, показатель активности регуляторных систем организма водителя, режим работы, транспортный поток, маршрут движения.

SUMMARY

Davidich Yu. A. Theoretical principles of ergonomic supply of automobile transportation technological processes organization. - Manuscript.

The Dissertation for getting a scientific degree the Doctor of Science (Technology) of the specialties 05.22.01 – transport systems , 05.01.04 – ergonomics, Kharkov National Academy Of Municipal Facilities, Kharkov, 2006.
The Dissertation deals with the solution of the scholarly problem of perfection ergonomic supply automobile transportation technological methods organization. To achieve this objective on the basis of system analysis the automobile transportation methods are approached as a system “person – technique – surroundings” with the complex of subsystems: transportation facilities, traffic routes, transportation technology, driving conditions, the driver. For different components of the transportation process a system of models and technologies of urban automobile transportation at different levels of their organization with the account the physical state of the driver as a variable value has been worked out.
To choose rational parameters of automobile transportation technological processes recommendations on planning the given parameters with consideration for the physical state of the driver have been developed. Recommendation aimed at drivers` work organization to avoid driver’s overfatigue during the technological process have been set out.
For the purpose of reducing social-economic consequences of emergency situations a method to simulate parameters for special-purpose vehicles movement to the sites where they are required has been worked out and the concept for optimal routes selection for special-purpose vehicles operating modes using automated management system for emergency services has been formulated.
To forecast the parameters of transportation flows in cities the criteria for transportation flows distribution have experimentally been specified and mechanism of such distribution within urban transportation network has been determined.
Key words: technological process, physical state of the driver, overfatigue, transportation facilities, the parameter of the driver’s regulative systems, working schedule, transportation flow, traffic route. 

Ю.О. Давідіч

Теоретичні основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів

Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора технічних наук

Відповідальний за випуск І.Е. Линник
Підписано до друку 20.04.07. Формат 6084  1/16. Папір офісний.
Друк на різографі. Умовн.-друк. арк. 1,9. Зам. № 3447. Тираж 100 прим. 
Сектор оперативної поліграфії ІОЦ ХНАМГ
61002, Харків, вул. Революції, 12