Ingineria Transportului Si a Traficului

PROGRAMUL DE STUDII: IGINERIEA TRANSPORTULUI SI A TRAFICULUI

Cuprins

Introducere…………………………………………………………………………………5

Cauzele ale accidentelor rutiere……………………………………………….6

Noțiuni de siguranța circulației………………………………………………..7

Generalități privind accidentele pe timp de noapte.…………………………10

Conducerea preventivă noaptea………………………………………………..10

Factori de risc……………………………………………………………………10

Măsuri de contracarare a factorilor de risc……………………………………11

Principalele cauze ale accidentelor rutiere pe timp de noapte………………..12

Implicarea simțurilor în conducerea pe timp de noapte……………………13

Concluzii……………………………………………………………………….14

Noțiuni teoretice………………………………………………………………………….15

Noțiuni privind optometria……………………………………………………15

Noile noțiuni ale optometriei funcționale………………………………………15

Modelul vizual specific (pattern)……………………………………………….16

Rolul optometriei……………………………………………………………..….16

Elemente de fotometrie………………………………………………………..17

Noțiuni fundamentale de optică fotometrică…………………………………..17

Standardul german DIN 5037………………………………………………….23

Determinarea posibilităților de vizibilitate după standardul german DIN 5037……………………………………………………………………………….28

Adaptarea vitezei în funcție de distanța de vizibilitate………………………..30

Vizibilitatea ochiului uman…………………………………………………..31

Procesele de bază ale funcției vizuale………………………………………….32

Defecțiuni ale vederii………………………………………………………….35

Concluzii……………………………………………………………………….44

Metodica cercetării experimentale………………………………………………………45

Obiectivele cercetării experimentale…………………………………………45

Scenariul de testare……………………………………………………………47

Aparatura utilizată……………………………………………………………48

Desfășurarea experimentului…………………………………………………54

Concluzii………………………………………………………………………55

Analiza și interpretarea rezultatelor……………………………………………………56

Prelucrarea datelor

Analiza datelor

Interpretarea rezultatelor

Studiul simulativ Pc crash

Studiul comparativ

Concluzii

Concluzii

Bibliografie

Introducere

Automobilele sunt vehiculele care se pot deplasa prin mijloace de propulsive proprii, pe diferite drumuri sau terenuri, având o caroserie închisă sau deschisă, acestea fiind destinate transporturilor de persoane sau bunuri.

Primul autovehicul a fost construit de către Daimler în anul 1886, acesta fiind primul automobil echipat cu motor cu ardere internă. Încă de la proiectarea primului autovehicul principal preocupare a omului a fost atât propria siguranță cât și al celorlalte persoane participante la trafic.

Principala problemă în ceea ce privește siguranța a fost reprezentată de dificultatea conducerii unui autovehicul pe timpul nopții. Vizibilitatea pe timp de noapte este o caracteristică fundamentală atunci când se discută proiectarea unui autovehicul. Această trăsătură oferă o garanție cumpărătorului că autovehiculul se poate conduce în condiții de siguranță maximă pe timpul nopții.

În cadrul acestei lucrări “Vizibilitatea pe timp de noapte “, structurată pe 4 capitole (alegi tu introducere, noțiuni tehnice, metodica cercetării experimentale, analiza și interpretarea rezultatelor.) doresc să prezint cât de important este aspect pentru siguranța rutieră în timpul nopții, deoarece în această perioadă exista nu număr mai mare de accidente în comparație cu procentul corespunzător zilei.

Am ales un drum cu denivelări pentru realizarea testelor acestui experiment, deorece atunci când conducem pe un astfel de drum trebuie să fim mai precauți datorită denivelarilor. Acest lucru influențează atât vizibilitatea conducătorului asupra drumului si mediului înconjurat cât si asupra pietonilor care se pot afla pe marginea acestuia. Influnța drumuului asupra vizibilității pietonilor se manifestă prin pată de lumină produsă de faruri, care datorită denivelărilor poate să fie poziționata înaintea pietonului sau chiar să îi lumineze fața, astfel orbindu-l si putând rezulta în intrarea pe carosabil si crearea unei posibile situații periculoase, din care pot rezulta decese.

Cauzele ale accidentelor rutiere

În anii 2010-2011, din accidentele rutiere au rezultat aproximativ 65 000 victime, iar cel puțin unul din zece accidente s-a datorat neatenției, respectiv stării de ”reverie” a șoferului. Aceste date sunt preluate dintr-un studiu realizat de compania de asigurări ”Erie Insurance”.

Rapoartele întocmite în cadrul poliției, în urma producerii unui accident rutier sunt centralizate în baza de date FARS (Fatality Analysis Reporting System), centralizare care a stat la baza realizării studiului.

"Conducerea neatentă și ”visatul cu ochii deschiși”  fac ca șoferii să nu se mai concentreze 100% la drum, să ia mâinile de pe volan și să-și piardă din vedere scopul principal: să ajungă în siguranță la destinație",a declarat Doug Smith, vicepreședinte la Erie Insurance. 

Acest studiu s-a bazat pe statisticile din perioada 2010 – 2011, iar în urma analizării datelor și a centralizării acestora s-a descoperit ca 62 % dintre accidentele care au generat moartea uneia sau mai multor persoane au avut drept cauza principală neatenția șoferului la volan. O altă cauză care determina provocarea accidentelor este reprezentată de folosirea telefonului mobil. Accidentele care au la bază această cauză reprezintă 12% din accidentele generate în perioada în care a fost realizat studiul. Pe locul al treilea figurează accidentele survenite în cauza direcționării atenției către un eveniment exterior (7%).

Accidentele se produc din varii cauze. Printre acestea se numără și următoarele, prezente în studiul realizat de compania de asigurări ”Erie Insurance”.

1. Neatenția și visatul cu ochii deschiși la volan – 62%

2. Folosirea telefonului mobil – 12%

3. Interesul pentru un eveniment, obiect, persoană din exterior – 7%

4. Conversațiile cu ceilalți ocupanți – 5%

5. Folosirea sau căutatul unui obiect din mașină – 2%

6. Mâncatul și băutul – 2%

7. Setarea volumului și a climatizării – 2%

8. Folosirea altor sisteme adiacente mașinii: reglarea oglinzilor laterale sau a scaunelor – 1%

9. Mișcarea unui animal de companie sau a unei insecte în habitaclul – 1%

10. Fumatul – 1%

Noțiuni de siguranța circulației

Fig. 1.1 Siguranța autovehiculelor

Siguranța circulației poate fi clasificată în două mari categorii:

– siguranța activă sau preventivă

– siguranța pasivă sau consecutivă

Siguranța activă a autovehiculelor

Principalele scopuri ale siguranței rutiere constau în sesizarea, identificarea, modelarea și cunoașterea factorilor ce contribuie la evitarea producerii unui accident rutier.

Măsurile esențiale în siguranța activă, adică de evitare a accidentelor constau în:

Perfecționarea sistemelor de direcție;

Perfecționarea sistemelor de frânare;

Perfecționarea sistemelor de rulare;

Perfecționarea sistemelor se semnalizare și iluminare;

Perfecționarea parametrilor dinamici care influențează în mod direct siguranța rutieră prin evitarea producerii de accidente rutiere:

Spațiul și timpul minim de demarare;

Capacitatea maximă de accelerare în timpul efectuării depășirilor;

Capacitatea de a frâna pe un spațiu cât mai mic;

Capacitatea de a controla viteza de deplasare.

Dintre calitățile siguranței active a autovehiculelor mai putem aminti:

fiabilitate maximă a direcției, frânelor, suspensiei, roților și pneurilor (fiabilitatea este calitatea de a funcționa fără defecțiuni);

stabilitate optimă pe traiectorie, chiar pe drum rău;

deviații minime sub efectul rafalelor de vânt transversal;

frână de mână care să poată fi trasă de pasager;

uși care nu pot fi deschise întâmplător;

comenzi cât mai accesibile, cu efort minim fără ca spatele conducătorului să se dezlipească de spătarul scaunului;

pedala de frână la același nivel cu cea de accelerație;

scaune cât mai confortabile, anvelopante, reglabile și care nu joaca deloc pe suporții lor;

semnale de bord acustice, nu optice (privitoare la semnalizatoare, temperatura apei, presiunea uleiului), pentru ca atenția conducătorului să poată fi concentrată exclusiv asupra circulației;

aparate de bord cât mai ușor vizibile și cât mai rapid perceptibile;

oglinzi retrovizoare cât mai eficiente;

dacă prin oglinda de la mijlocul ramei superioare a parbrizului nu se poate vedea bine înapoi pe deasupra capetelor pasagerilor din spate, se vor monta înca două oglinzi retrovizoare laterale (obligatoriu prin lege în multe țări); nu se admit oglinzi retrovizoare care joacă în suportul sau în rama lor;

faruri care să se regleze automat, în funcție de încărcarea mașinii, frânări și accelerări, sau cel puțin reglabile în mers de la bord;

perfectă etanșeitate a organelor mecanice, în special pe sub mașină; orice picătură de ulei căzută pe asfalt contribuie la reducerea aderenței, mai ales pe ploaie;

Siguranța pasivă a autovehiculelor

Fig. 1.2 Schemă pentru siguranța pasivă a autovehiculelor

Scopul măsurilor de siguranță pasivă este reprezentat de optimizarea caracteristicilor autovehiculului în scopul diminuării consecințelor în cazul producerii unui accident de circulație. Se urmărește deopotrivă siguranța pasagerilor și a șoferului, cât si a celorlalți participanți la traficul rutier.

Siguranța pasivă a autovehiculelor se asigură prin:

energia disipată în timpul unui impact este preluată de către structurile de siguranță ale automobilului;

ocupanții autovehiculului sunt protejați în autovehicul prin implementarea unor sisteme de reținere optimizate (centurile de siguranță);

participanții la accident din afara autovehiculului trebuie de asemenea protejați prin diferite măsuri de siguranță;

Generalități privind accidentele pe timp de noapte

Conducerea preventivă noaptea

Noaptea, reprezintă perioada cea mai dificilă pentru conducerea unui autovehicul. Din această cauză șoferilor începători nu le este indicat să conducă pe tip de noapte, deoarece aceștia sunt mai predispuși implicării într-un accident rutier.

Orientarea și observarea drumului pe timp de noapte este mult mai dificilă decât cea pe timp de zi și de aceea conducerea e timp de noapte poate încurca chiar și un șofer care conduce foarte bine pe timp de zi. Acesta va întâlni dificultăți în observarea obstacolelor, a pietonilor și a bicicliștilor care circulă sau staționează pe carosabil. O categorie de șoferi care pot întâlni probleme în conducerea pe timp de noapte o reprezintă cea a celor care poartă ochelari de distanță. deși lumina farurilor poate fi destul de puternică, aceasta este de circa 3000 de ori mai slabă decât lumina zilei.

Factori de risc

În amurg, lumina farurilor nu au efectul vizibil dorit, și nu este suficientă pentru a sesiza diferitele obstacole care pot apărea brusc în fața automobilului. De asemenea, din cauza poziției Soarelui, vizibilitatea scade, iar umbrele obiectelor din mediul înconjurător se prelungesc.

Fig. 1.3 Vizibilitatea părții carosabile în amurg [sursa: ]

Vizibilitate redusă la limita perimetrului conului de lumină al farurilor;

Conducerea devine mai greoaie din pricina senzației de ”orbire”, cauzate de lumina farurilor autovehiculului care circulă din sens opus

Fig. 1.4 Fenomenul de ”orbire” cauzat de lumina farurilor autovehiculului care circulă din sens opus

Aprecierea distanțelor este mult mai dificilă pe timp de noapte;

Fig. 1.5 Aprecierea distanțelor

Măsuri de contracarare a factorilor de risc

Se recomandă ca de la lăsarea amurgului să se utilizeze luminile de întâlnire și să se adapteze viteza de deplasare la condițiile de drum;

Este important ca parbrizul, luneta și geamurile laterale să fie curate, altfel vizibilitatea este mult redusă;

Pentru a combate efectul de orbire cauzat de lumina farurilor autovehiculelor care circulă din sens opus este necesar să reducem viteza și să ne orientăm privirea spre marginea din dreapta a drumului, până la limita conului de lumina al farurilor noastre. Perioada de orbire poate dura până la chiar 5-6 secunde, astfel că este de preferat să se oprească autovehiculul pe partea dreaptă a carosabilului până ce vederea revine la normal.

Fig. 1.6 Traiectoria de orientat privirea în cazul fenomenului de ”orbire”

Principalele cauze ale accidentelor rutiere pe timp de noapte

Iluminarea drumului cu ajutorul luminii farurilor face sectorul respectiv mult mai puțin vizibil decât ar fi fost în mod normal, în timpul zilei. De asemenea, pe timp de noapte, percepția distanțelor și a vitezei cu care se deplasează un alt autovehicul este mult mai dificilă.

Farurile, mai ales cele gresit*reglate, pot cauza celorlalți participanți la trafic un efect temporar de orbire.

Vârsta joacă un rol important în cauzele accidentelor indiferent de timpul în care se realizează conducerea autovehiculului, deoarece acuitatea vizuală scade odată cu trecerea timpului. O persoană la 60 de ani are nevoie de cel puțin de trei ori mai multă lumină decât una de 20 de ani, pentru a percepe anumite detalii;

În ciuda numeroaselor sancțiuni și măsuri de combatere consumul de alcool rămâne principala cauză în producerea accidentelor pe timp de noapte.

O altă cauză o reprezintă oboseala. Aceasta duce la scăderea capacității de concentrare și la mărirea timpului de reacție.

Implicarea simțurilor în conducerea pe timp de noapte

Vigilența – reprezintă capacitatea unei persoane de a fi atentă în constant la ceea ce se întâmplă în jurul său în timpul desfășurării unei activități, în cazul de față în timpul conducerii, și de a fi capabil să acționeze rapid pentru a evita orice pericol.

Această capacitate implică toate simțurile unui conducător auto.

Văzul – conducătorul unui autovehicul trebuie să urmărească drumul, semnalizarea rutiera, dar și comportamentul celorlalți;

Auzul – acesta trebuie să recepționeze informații care anunță apariția unei defecțiuni sau funcționarea necorespunzătoare a unor mecanisme ale autovehiculului;

Mirosul – conducătorul auto recepționează nereguli privind funcționarea anumitor sisteme sau mecanisme;

Simțul tactil – el este capabil să acționeze pedalele proporțional cu mișcarea*, să perceapă vibrații, dar și comportamentul dinamic al mașinii.

Informațiile receptate de organele de simț sunt ulterior preluate, analizate și prelucrate de către sistemul nervos și transformate apoi într-un comportament armonios(transformate într-un mecanism de execuție), care va permite conducătorului de autovehicul să realizeze această sarcină în mod corect(să realizeze in mod corect toate mișcările necesare evitări unor astfel de accidente de circulație*), evitând astfel accidentele de circulație.

Diminuarea atenției la volanpoate ficauzată de:

utilizarea telefonului mobil;

consumul de alimente în timpul condusului;

utilizarea CDplayer-ului / radioului;

utilizarea brichetei;

întoarcerea capului într-o partesauspre spade (de exemplu către pasagerii din autovehicul);

mișcarea pendulară a diferitelor obiecte agățate, plasate în câmpul vizual – păpuși, brelocuri, perdeluțe etc.

discuții, gesturi ale pasagerilor din autovehicul.

Prevederea – reprezintă capacitatea conducătorului de autovehicul de a observa comportamentul tuturor participanților la trafic și de a anticipa dacă o anumită situație poate deveni periculoasă.

Judecata – reprezintă capacitatea conducătorului auto de a fi capabil să aleagă varianta optimă de răspuns într-o situație periculoasă apărută brusc în trafic. Conducătorul auto trebuie să judece prompt, rapid, selectiv și corect situația apărută și să acționeze în consecință

Îndemânarea – reprezintă capacitatea conducătorului auto de a efectua manevrele impuse de traficul rutier în condiții de siguranță.

Concluzii

Noțiuni teoretice

Noțiuni privind optometria

Optometria este partea opticii care se ocupă cu cercetarea și măsurarea defectelor de vedere, precum și cu corectarea sau compensarea lor. [sursa: DEX onlinehttp://dexonline.ro/definitie/optometrie]

Există două tipuri de optometrie și anume optometria clasică și optometria funcțională.

Optometria clasică consideră organul esențial al vederii – ochiul ca fiind asemenea unei camere fotografice. Acest tip de optometrie se bazează pe o concepție statică, imobilă.

Concluzii din practică în cazul optometriei clasice:

– vederea este un proces dinamic și nu static;

– vechimea tulburării vizuale este importantă pentru compensare;

– uneori o compensare corectă nu este acceptată, iar în anumite cazuri o compensare precisă nu ameliorează vederea;

Pornind de la aceste constatări se încearcă a se propune soluțiile optime pentru realizarea confortului vizual prin optometria funcțională.

Noile noțiuni ale optometriei funcționale

Vedereareprezintă procesul psihic și fiziologic complex, care angajează întregul organism și care face apel la experiențele trecute ale unei persoane, în vederea interpretării mesajului vizual.

Probleme vizuale pot duce la scăderea randamentului vizual, abandonarea activităților profesionale sau școlare și chiar la accidentarea sau modificarea structurală a mecanismelor vizuale.

Activitatea vizuală impusă de societate, cantitatea informațională complexă si diversitatea de stimuli vizuali pe care vederea trebuie să le interpreteze într-un timp minimal duc la concluzia ca evoluția aparatului vizual al omului nu a pregătit mecanismele vederii suficient. Aceasta este cauza principală pentru apariția problemelor vizuale.

Modelul vizual specific (pattern)

Comportamentul uman are la baza interpretarea experiențelor trecute si acumulate de creier. Creierul elaborează scenarii și modele de comportament, dirijând totodată activitatea neuro-motrică a organismului și stilul personal al comportamentului fiecărui individ. Unul dintre aceste modele se numește ”model vizual”

Printre componentele paternului (modelului) vizual sunt reprezentate de paternul acomodativ, respectiv paternul de convergentă.

Acomodarea reprezintă un proces lenticular – retinian – cortical, și este dirijată de sistemul nervos vegetativ. Pattern-ul acomodativ controlează sistemul dinamic refractiv de punere la punct pe diferite obiecte.

Mecanismul vederii binoculare simple și centrarea întregului organism in mediul său înconjurător reprezintă două aspecte care sunt controlate de paternul de convergentă. Acest control este realizat de către sistemul nervos central.

Cele două paterne presupun coordonarea sistemului nervos vegetativ cu sistemul nervos central. O problemă particulară care provine de la cele două paterne este cauzată de diferența dintre cele două nivele nervoase ale celor două sisteme. Acestea în general nu sunt egale, unul dominându-l pe celălalt. Această dominanță poate varia în funcție de momentul zilei, iar aceste variații forțează organismul să se adapteze pentru a fi capabil să absoarbă excesul de stimulare. Ariile care absorb excesul de stimulare au fost denumite ”Arii de compensare”, iar scopul lor este de a menține simplă și netă vederea binoculară.

Hipermetropia și exoforia vor fi ariile de compensare pentru interiorul paternului acomodativ, respectiv al paternului de convergentă. În cazuri particulare, alte arii de compensare sunt: emetropia și ortoforia.

Rolul optometriei

Optometria nu are doar un rol în tratarea problemelor de vedere, ci și unul preventiv. Această știință se ocupă atât de aparatul vizual cât și de mediul de lucru al omului astfel încât omului îi va fi permis să se adapteze nevoilor sale vizuale și să își îndeplinească obligațiile sociale. De asemenea este nevoie ca aceasta sa furnizeze aptitudini vizuale necesare și superioare activității sale.

Elemente de fotometrie

Fotometria este știința care se află la baza tehnicii iluminatului și măsurilor fotometrice, fiind o ramură a opticii. Aceasta se ocupă cu studiul caracteristicilor energetice ale luminii și senzațiilor luminoase produse de aceasta.

Fotometria se ocupă atât de studiile măsurătorilor efectuate în domeniul vizibil cât și în domeniul ultraviolet și cel infraroșu.

În fotometrie se folosesc două sisteme de mărimi și unități:

mărimi și unități energetice, care caracterizează lumina din punctul de vedere al energiei transportate

mărimi și unități fotometrice, care caracterizează lumina din punctul de vedere

Al senzației luminoase pe care aceasta o produce.

De asemenea și metodele de măsurare al mărimilor prezentate mai sus se clasifică tot în două categorii:

metode subiective – când receptorul de radiații luminoase este ochiul uman;

metode obiective – când se folosesc alți receptori fotosensibili (emulsii fotosensibile, fotoelemente, termoelemente, etc.)

Îmbunătățirea vizibilității pe timp de noapte reprezintă un subiect de discuție care are la bază experimentele pentru verificarea și îmbunătățirea acesteia.

Un exemplu concludent ar fi acela realizat pentru a determina distant de la care este vizibil un pieton în funcție de hainele pe care le poată acesta. Experimentul s-a conchis în faptul că un pieton îmbrăcat în negru poate fi observat de la 28-29 de metri iar unul îmbrăcat în alb de la aproximativ 32 de metri. Astfel s-a concluzionat că este asigurată vizibilitatea de la aproximativ 30 de metri, dacă faza de întâlnire are un reglaj corespunzător.

În cazul în care pietonul se află în poziția decubit (orizontală) să constată o reducere de aproximativ 3 metri ale valorilor prezentate anterior.

Noțiuni fundamentale de optică fotometrică

Mărimile fotometrice se apreciază după senzația luminoasă percepută de vederea omului. Unele dintre mărimile fundamentale utilizate în fotometriei se regăsesc: fluxul de energie radiantă, intensitatea energetică și iluminarea energetică, acesta mărimi caracterizând, din punct de vedere energetic, radiația electromagnetică.

În figură următoare avem o sursă de lumină punctiformă S și un fascicul de raze conținute într-un con în vârful căruia se află sursa S. (Fig. 2.1)

Fig. 2.1 (Con circular)

Fluxul de energie sau fluxul luminos φ reprezintă senzația produsă de cantitatea de energie emisă în unitatea de timp. Acesta este numeric egal cu energia ce străbate o anumită secțiune din con într-o unitate de timp. Considerăm W – energia care trece prin suprafața în timpul – t . Deoarece fluxul de energie are dimensiunile unei puteri unitatea de măsură folosită este wattul, iar pentru fluxul luminos unitatea de măsură este lumenul (lm), care pentru lungimea de undă λ=0.555 µm are corespondența:

1 lm= 0.00155 Watt

(1)

Unitatea de măsură pentru fluxul de energie radiant este Wattul deoarece acesta are dimensiunile unei puteri.

Presupunem că în Fig. 1 este reprezentat un con circular decupat dintr-o sferă de rază r și centru S. Aria ∆A este aria unei calote sferice determinate de bara conului. Unghiul solid ∆Ω, delimitat de suprafața laterală a conului și vârful F este prin definiție :

(2)

-se măsoară în steradiani (str).

Intensitatea luminoasă I a unei surse punctiforme care luminează uniform în jurul ei reprezintă fluxul luminos emis de acea sursă în interiorul unui unghi spațial Ω egal cu steradian, adică :

(3)

Unghiul spațial Ω cu vârful în centrul sferei (din care este decupat conul circular din Fig.1) delimitează prin intersecție cu o suprafață cu aria A, atunci valoarea lui, în steradiani, este dată de formula :

(4)

O candelă este determinată deraportul între un flux de 1 lm și un unghi de un str .

(5)

Fluxul luminos care se distribuie uniform pe unitatea unei suprafețe S este reprezentat de iluminarea E a unei suprafețe care primește lumină.

(6)

Același raport (6) se numește radiantă, atunci când suprafața emite lumină.

Luxul [lx] este definit ca fluxul de 1 lm raportat la o suprafață de 1 m2, fiind considerat drept unitate de iluminare.

Legătura dintre intensitatea luminoasă și iluminare este dată de formula :

(7)

D – distanța dintre sursa luminoasă și suprafața iluminată

I – unghiul de incidență a razelor luminoase. (Fig. 2.2)

Fig. 2.2 (Schemă pentru calculul iluminării în funcție de distanță)

Valorile uzuale ale iluminării în care un om își desfășoară activitățile zilnice sunt date în tabelul 2.1

Tabelul 2.1 (Valori obișnuite ale iluminării unor medii diverse)

Densitatea de lumină, numită și strălucirea B, se exprimă prin raportul dintre intensitatea luminoasă și produsul dintre aria suprafeței luminate și cosinusul unghiului de incidență.

(8)

Din relațiile (2.3) și (2.6) se obține :

(9)

Unitatea de măsură pentru strălucire este (cd/m2). De asemenea se mai utilizează o altă unitate de măsură numită stlib [sb], care reprezintă o strălucire de 1 cd/m2, adică:

1sb=104[cd/m2] (10)

Strălucirea definită prin relația (8) face referire la izvoarele luminoase. Spre exemplificare se prezintă strălucirile obișnuite ale câtorva izvoare des întâlnite în practica conducerii auto în tabelul 2.2 :

Tabelul 2.2 (Strălucirea diferitelor izvoare de lumină)

Relația (9) permite aprecierea strălucirii obiectelor care reflect lumina primită de la izvoarele menționate. Apostilbul [asb] este unitatea de măsură pentru suprafețele care reflectă lumina. Din relația (9) reiese că apostilbul reprezintă strălucirea unei suprafețe ideale albe, cu o iluminare de 1 lx. De asemenea, în relația (9) B, exprimat în [asb] se consideră valabilă cât timp suprafața este ideal albă, cu un grad de difuzie q=1. Astfel, dacă suprafața care reflectă lumina este considerate drept sursă de lumină, atunci relația (9) va fi corectată cu coeficientul de difuzie q astfel:

[asb] (11)

E – iluminarea primită

Deoarece 1 str= 3,14 iar iluminarea unei suprafețe care reflectă 1 lx este percepută printr-o strălucire de 1 asb, atunci reiese că:

[cd/m2] (12)

Un exemplu practice a ceea ce am expus mai sus este reprezentat de cazul luminilor de întâlnire ale unui autovehicul care pe o suprafață S* de pe carosabil, generează o iluminare de E=30 lx măsurată cu un luxmetru amplasat la nivelul carosabilului și paralel cu acesta, în fața farurilor (S*= S·cosi(13)). Coeficientul de difuzie al îmbrăcămintei drumului fiind de q=0.18. Din toate acestea rezultă:

[cd/m2] (13)

Iluminatul public din localități este dimensionat astfel încât strălucirea carosabilului să atingă valori de aproximativ B1= 2 cd/m2 (15). Deoarece Bf<B1 luminile de întâlnire nu sunt sesizabile de către șofer în interiorul localităților iluminate.

Există o diferență și între coeficientul de difuzie pentru un îmbrăcămintea unui drum în stare umedă și respectiv uscată, în cea din urmă coeficientul de difuzie fiind mai mare, generând astfel o densitate a luminii mai mare și mai uniformă.

În tabelul 2.3 sunt prezentate valorile coeficienților de difuzie pentru diferite suprafețe și culori ale acestora.

Tabelul 2.3 (Valorile coeficienților de difuzie a luminii pentru diverse suprafețe și culori)

În cazul în care starea reală a suprafețelor nu poate fi apreciată prin valori din tabelul 2.3, coeficientul q va trebui determinat experimental, prin compararea reflexiei cu o suprafață albă, mată.

Vizibilitatea unei suprafețe depinde de mai mulți factori cum ar fi:

– Mărimea suprafeței

– Nivelul de iluminare al suprafeței

– Gradul de iluminare al mediului în care se află suprafața respectivă

Standardul german DIN 5037 = ISO ????

Standardul german DIN 5037 reprezintă standardul de apreciere a limitelor de vizibilitate.

Din metoda de apreciere a limitelor de vizibilitate în conformitate cu acest standard reiese că vizibilitatea normală este reprezentată de momentul în care sunt vizibile repere fixe, cu unghiul de vizibilitate de cel puțin 20 minute și cu grad scăzut de reflexive în timpul zilei în în atmosfera uniform înnorată.

Unghiul sub care se vede un obiect cu o anumită înălțime h [m] aflat la o anumită distanță L [m] se numește unghi de vizibilitate α și se calculează cu ajutorul relației următoare:

[min] (14)

(arctg se masoară în grade sexazecimale)

În diagrama din Fig. 3.2 sunt prezentate, în funcție de unghiul de vizibilitate α, densitatea luminii Bu din mediul în care se află conducătorul auto și contrastul ΔBs, sub care se vede respectivul obiect, limitele de vizibilitate pentru un obiect aflat într-un mediu radiant

Densitatea luminii Bu ia în considerație și intensitatea luminii din interiorul autovehiculului, în schimb ΔBs, contrastul luminous, se referă doar la condițiile de iluminare din zona în care obiectul respectiv se găsește. Astfel, o relație pentru determinarea ΔBs se definește prin diferența:

ΔBs =Bo – Bm [cd/m2] (15)

Bo – strălucirea obiectului

Bm – strălucirea fundalului pe care se suprapune obiectul.

Fig. 2.3 (Curbele limitei de vizibilitate în lumina radiantă)

În cadrul locurilor neluminate, fondul luminos este rezultatul difuziei luminii receptate de la farurile autovehiculelor. În această situație, limita de vizibilitate se apreciază după diagrama din Fig. 2.4. Asemenea cazului anterior, pentru densitatea luminii Bu se ia în considerare și intensitatea luminii din interiorul autovehiculului propriu.

Fig. 2.4 (Curbele limitei de vizibilitate în lumina difuză)

Cele două diagrame (Fig. 2.3 și Fig. 2.4) au fost obținute prin investigarea unui număr mare de subiecți a căror vedere a fost acomodată în prealabil cu densitatea luminii din jurul zonei în care s-au executat măsurătorile fotometrice. De asemenea, măsurătorile au fost realizate în condiții de noapte, cu transparența bună a atmosferei, corespunzătoare și a unei vizibilități clare pe timp de zi (cu o distant de vizibilitate de aproximativ 20 km).

Contrastul ΔBs (ΔB` în lumină difuză) a fost apreciat în condiții de adaptare a ochiului; dacă se dorește aflarea acestor date în condițiile circulației reale, contrastele rezultate din diagramele (Fig. 2.3 și Fig.2.4) se vor amplifica cu până la 4…12, sau chiar 8…15 după alți autori.

Spre exemplu, un obiect perceput sun un unghi de 10 minute (Fig. 2.4) poate fi sesizat vizual (după adaptarea în prealabil a vederii) dintr-un mediu cu densitatea luminii Bu = 5 cd/m2, dacă se atinge un contrast de ΔB`= 0,3 cd/m2, adică dacă Bo=1cd/m2 pe fundalul unei șosele cu densitatea luminii Bm = 0.7 cd/m2. Așadar, în condiții reale de circulație, conform celor menționate anterior, pentru ca șoferul să distingă respectivul obiect ar trebui ca ΔB`= 0,3·10=3 cd/m2

Așa cum strălucirea redusă a unui obiect împiedică sesizarea acestuia de către șofer, pe cale vizuală, strălucirea prea intensă poate duce la orbirea temporară a șoferului, adică face imposibilă percepția altor obiecte din jurul sursei cu densitate de lumină ridicată.

În cazul în care strălucirea unei surse depășește anumite valori, atunci pe retină se va forma un voal de lumină care vă acoperii imaginea percepută prin cristalin, fenomen numit ebluisare.

Adeseori, orbirea este cauzată de reglarea defectuoasă a luminilor de întâlnire. Spre exemplu, poate fi definită o suprafață de drum care cuprinde lățimea de 7 m a unei străzi convenționale, aflată la depărtare de 25 și 50 m în fața autovehiculului. Se impune, pe această stradă, o iluminare de cel puțin 3 lx.

În Fig. 2.5 este reprezentat un reglaj corect al luminilor de întâlnire, obținut pe un ecran situat la 25 m în fața centrului focal al farului a unei distribuții de iluminare, unghiurile fiind măsurate în raport cu planele longitudinal și orizontal care trec prin centrul focal.

Fig. 2.5 (Curbele cu același nivel de iluminare (lx) impuse unui far cu lumina de întâlnire pentru a nu produce orbire)

În Fig. 2.6 este reprezentarea formei de iluminare a unei zone, care se impune la nivelul suprafeței părții carosabile. Această formă este delimitată de o curbă închisă, pe conturul căreia iluminarea are aceeași valoare, respectiv de 1 lx.

Fig. 2.6 (Porțiunea de carosabil iluminată cu luminile de drum cu nivelul de iluminare mai mare de 1 lx)

Pe ecranul aflat la o depărtare de 25 m de far, pe direcția verticală, pe plan longitudinal, distribuția iluminării trebuie să îndeplinească condițiile din Fig. 2.7 pentru a nu produce „orbire”.

Fig. 2.7 (Distribuția iluminării pe verticală în planul longitudinal al farului, la o depărtare de 25 m.)

Determinarea posibilităților de vizibilitate după standardul german DIN 5037

Pentru a determina posibilitățile de vizibilitate trebuie ca în primă fază să se determine unghiul de vizibilitate α al obiectului (respectiv pietonului), pentru care urmează a se stabili posibilitatea observării lui în condiții reale de trafic. Pentru a se realiza acest lucru se utilizează relația (16). După aceea se va măsura densitatea luminii Bu cu elementul optic sensibil amplasat în dreptul ochilor conducătorului auto. Un ultim pas este reprezentat de determinarea strălucirii B a obiectului sau îmbrăcămintei pietonului, stabilindu-se astfel contrastul efectiv.

ΔB=|B-Bf| [cd/m2] (16)

Din diagramele din figurile Fig.2.3 și Fig. 2.4 (în funcție de tipul luminii în care se măsoară vizibilitatea: lumina radiantă – Fig. 2.3 sau lumina difuză – Fig.2.4) se stabilește ΔBsrespectiv ΔB`. Pentru a determina gradul de probabilitate A al sesizării obiectului, respectiv pietonului se va utiliza următoarea expresie:

(17)

În condiții reale (fără adaptarea vederii făcută în prealabil) se admite că ΔB<10·ΔBs. Astfel, rezultă că obiectul, respectiv pietonul implicat este vizibil dacă A≥9

Pentru a da un exemplu se va prezenta cazul în care un pieton în stare de ebrietate, a căzut pe carosabil, fiind apoi lovit de un autoturism. Respectivul pieton avea o îmbrăcăminte de culoare închisă. Accidentul s-a produs pe un drum în stare uscată și cu îmbrăcăminte asfaltică (ϕ= 0.7; ϕb = 0.6). Autoturismul se deplasa cu o viteză de W= 80 km/h echivalentul a W=22m/s. Pentru a determina distanța totală L de oprire prin frânare de urgență la viteza W să vă utiliza relația (218):

(18)

Deoarece pietonul era culcat pe drum, în direcția șoferului era vizibilă o înălțime a sa de h= 1,24 m. Din aceste date se poate calcula unghiul de vizibilitate α conform relației (14).

6.51 min.

Densitatea luminii Bu măsurată la nivelul ochilor conducătorului auto este egală cu Bu=16 cd/m2. Din diagrama din Fig.2.4 reiese ca pentru a fi perceput vizual un obiect care se vede sub un unghi de 65,1 minute necesită un contrast luminos de cel puțin ΔB`=0,3 cd/m2.

Iluminarea E=14 lx s-a măsurat utilizând elementul sensibil al luxmetrului, așezat la nivelul carosabilului, la distanța de 66 m în raport cu autovehiculul care a avut în funcțiune luminile de drum. Din tabelul 3.3 se alege pentru îmbrăcămintea pietonului qp=0.1, iar pentru carosabil qc= 0.4. Din relațiile (11) si (13) se calculează B si Bf, iar apoi se va calcula ΔB cu relația (16):

Ultimul pas se va realiza prin aplicarea relației (17) din care rezultă:

Deoarece A<9, este clar că în situația prezentată pietonul nu ar fi putut fi sesizat de către conducătorul autoturismului de la distanta de 66 m.

Adaptarea vitezei în funcție de distanța de vizibilitate

Pentru a fi evitată ciocnirea cu un obstacol aflat pe carosabil, în situația în care nu este posibil un viraj de ocolire, se va frâna energic, frânare ce ar permite oprirea autovehiculului pe distanța St, distanță de la care șoferul poate sesiza prezența obstacolului.

Distanța de-a lungul căreia se va realiza oprirea autoturismului va fi parcursă în mai mulți timpi:

– tr : timpul de reacție al conducătorului;

– ti : creșterea decelerației frânării până la atingerea coeficientului de aderență φ;

– φb : coeficientul de alunecare. (în lipsa sistemului ABS, se frânează cu roțile blocate)

Deoarece în perioada ti decelerarea are o creștere liniară, distanța Si parcursă în acest timp se va determina cu relația următoare:

(19)

– W(km/h) – viteza autovehiculului înaintea frânării

– g(m/s2) – accelerația gravitațională.

Din relația (2.19) și precizările de mai sus se poate scrie egalitatea:

(20)

Relația (2.20) se mai poate scrie și altfel, în urma ordonării termenilor, astfel:

(20.1)

Timpul tt, în care se poate parcurge distanța St se poate determina cu relația:

(21)

Vizibilitatea ochiului uman

Cea mai mare parte a informațiilor din mediul exterior este recepționată prin văz. Vederea are un rol esențial în adaptarea la mediu, în orientarea spațială, în menținerea echilibrului și în activitățile specific umane.

Globul ocular (Fig. 2.8) împreună cu organele anexe (cu rol în mișcare – mușchii extrinseci, și rol de protecție – sprâncene, pleoape, gene, conjunctivă și aparat lacrimal) formează ochiul.

Fig. 2.8 Secțiune prin globul ocular

Receptorii vizuali sunt reprezentați de celule vizuale cu con și cu bastonaș din retină.

Mecanismele fotochimice stau la baza vederii. Radiațiile luminoase din spectrul vizibil, cu lungimea de undă cuprinsă între 400 -700 nm, străbat sistemul optic. Ele descompun pigmenții fotosensibili din celulele vizuale, luând astfel naștere un potențial de receptor, iar în final unul de acțiune, condus sub formă de impulsuri nervoase vizuale, prin calea optica la neocortexul vizual.

Celulele cu con permit vederea fotopică diurnă, necesară vederii cromatice. Celulele cu bastonaș, permit vederea scotopică sau nocturnă, în alb – negru.

Adaptarea receptorilor vizuali se realizează în funcție de cantitatea de pigment fotosensibil din celulele cu conuri și bastonașe și de durata expunerii lor la lumină și întuneric.

Adaptarea la întuneric. Trecerea dintr-un mediu intens luminat la întuneric necesită 20 de minute de obscuritate, până la apariția vederii scotopice, ce permite ochiului sa perceapă obiectele din mediu.

Adaptarea la lumină constă în trecerea de la întuneric la lumină. Aceasta necesită un timp mai scurt de circa 5 minute. Inițial apare o senzație obositoare la lumină, înlocuită după aproximativ un minut, cu o vedere cromatică.

Vederea scotopică constă în discriminarea nuanțelor între alb și negru, în gama de griuri și este realizată de bastonașe stimulate în condiții de iluminare slabă. Celulele cu bastonaș prezintă prag de excitabilitate scăzut, permițând vederea la o cantitate mică de lumină.

Mecanismul vederii cromatice. Conform teoriei tricromatice, retina conține trei tipuri de celule cu con, fiecare dintre ele conținând câte un pigment fotosensibil pentru roșu, verde sau albastru.

Dacă asupra retinei cad simultan radiații cu lungimi de undă diferite, corespunzătoare a câte două din cele trei culori fundamentale(roșu, galben, albastru), celulele cu con percep combinația lungimilor de undă, iar la nivelul ariei vizuale se formează senyația de culoare complementară. Dacă cele trei tipuri de celule cu con sunt stimulate egal, se obține senzația de culoare albă, nestimulate acestea determina senzația de culoare neagră.

Acomodarea la distanță este realizată reflex prin acțiunea mușchilor circulari și radiari, care măresc sau micșorează convexitatea feței anterioare a cristalinului. Aceste procese duc la modificarea unghiurilor de refracție a razelor luminoase.

Procesele de bază ale funcției vizuale

Vederea organismului constă în trei procese diferențiate și coordonate: focalizare, binoculizare și identificare

Focalizarea reprezintă procesul prin care sistemul vizual stabilește o punere la punct a imaginii prin sistemul optic al ochiului, pentru orice obiect din spațiul observabil.

Binoculizarea reprezintă capacitatea scoarței cerebrale de a uni într-o singură senzație cele două imagini percepute de către retina fiecărui ochi. Acest proces se dezvoltă progresiv, în primii ani de viață.

Identificarea vizuală reprezintă procesul prin care dezvoltarea informațiilor senzoriale vizuale se integrează la nivelul centrilor corticali și se precizează în armonie cu maturizarea celorlalte simțuri.

Defecțiuni ale vederii

Deficiența de vedere constă în diminuarea acuității vizuale.

Ochiul normal = emetrop

Ochiul cu deficiențe = ametrop

Fig. 2.9 Globul ocular – vedere normala, vedere cu deficiențe

Miopia

O persoană cu miopie percepe clar obiectele din apropierea ei, însă cele de la distanță, cum ar fi semnele de circulație, sunt neclare, greu de distins.

Fig. 2.10 Mecanismul miopiei

Hipermetropia

O persoană care suferă de hipermetropie vede neclar la orice distanță, fiind necesar un efort susținut pentru acomodare si focalizare, fapt care duce la încordare, dureri de cap și oboseală oculară.

Fig. 2.11 Mecanismul hipermetropiei

Astigmatismul

O persoană care au astigmatism, indiferent de distanța la care sunt poziționate obiectele față de aceasta(atât apropiate cât și depărtate) le va percepe deformat. Imaginile sunt încețoșate datorită focalizării incomplete ale razelor de lumină.

Fig. 2.12 Vederea cu astigmatism, vederea normală

Presbitismul

O persoană care suferă de această deficiență nu poate percepe clar obiectele aflate în apropiere. Această deficiență este datorată pierderii elasticității cristalinului.

Daltonismul

Daltonismul este un defect al vederii care constă în imposibilitatea de percepție a uneia sau a mai multor culori. Deși această deficiență nu se tratează, daltoniștii nu au impresia că suferă de vreun handicap deoarece ei dezvoltă alte căi de a vedea lumea.

Adesea, prin termenul de daltonist se înțelege doar incapacitatea de a vedea culorile roșu și verde, însă se cunosc aproape tot atatea forme de daltonism pe câte culori există.

În momentul în care o persoană își face analizele medicale pentru a le adăuga la dosarul necesar obținerii permisului de conducere, unul dintre teste este cel de verificare al perceperii corecte a culorii. Dintre planșele utilizate în cadrul acestui test sunt și următoarele:

Concluzii

In concluzie pentru acest capitol putem spune ca optometria si fotometria au o stransă legatură intre ele, chiar daca amandouă fac parte din „Materia Opticii”, deoarece optometria care se ocupa cu defectele ochilor este influentata de fotometrie, care reprezinta intensitatea luminoasă care pot afecta modul in care si cum este perceputa lumina de ochi.

Metodica cercetării experimentale

Obiectivele cercetării experimentale

Principalele obiective ale studiului experimental realizat au fost:

Determinarea vizibilității și a distanțelor de percepere a pietonilor, de către conducătorii auto, în condițiile de circulație pe timp de noapte, testând atât faza de întâlnire a mașinii cât și cea de drum;

Caracterizarea diferențelor de vizibilitate pentru îmbrăcămintea pietonului, dar și pentru poziția în care se găsește acesta(în picioare pe mijlocul benzii de circulație);

Determinarea distanțelor de observare a unui pieton în funcție de starea vremii (parbriz și faruri uscate sau umede)

Pentru realizare experimentului s-au utilizat:

Resurse umane:

2 șoferi(care au condus mașinile implicare în experiment);

2 persoane care se ocupau cu realizarea măsurătorilor și notarea datelor(verificarea coordonatelor GPS a poziției mașinii, respectiv a pietonului, măsurarea intensității luminoase cu ajutorul luxmetrului);

3 subiecți (asupra cărora s-au realizat testările);

2 pietoni (care se schimbau între ei la o anumită perioadă de timp și care își schimbau îmbrăcămintea odată cu terminarea unei etape de măsurători);

2 persoane care au ajutat la măsurarea si marcarea drumului pe care s-a desfășurat experimentul;

2 fotografi(unul poziționat în spatele mașinii, iar celălalt poziționat în spatele pietonilor), care au fotografiat momente de pe parcursul desfășurării experimentului.

Resurse materiale:

2 autoturisme

2 aparate de fotografiat

1 luxmetru

1 smartphone – pentru aplicație GPS

Experimentul s-a desfășurat pe un drum necirculat (drumul din jurul Institutului de Cercetare).

Aspecte care au condus la alegerea drumului:

Drumul utilizat trebuia să fie neluminat;

Starea drumului trebuia să fie asemănătoare unui drum local;

Circulația pe drumul respectiv trebuia să fie redusă, inexistentă;

Segmentul de drum ales îndeplinește toate cerințele de mai sus. Acest drum este cel din jurul “Institutul de Cercetare Dezvoltare Inovare Produse High tech pentru Dezvoltare Durabilă”. Acest institut este situat pe partea dreaptă a drumului “Strada Institutului”, având coordonatele 45°40'9" latitudine nordică și 25°32'59" longitudine estică, lungimea totală a segmentului de drum folosit fiind de 275m.

Fig 3.1 Locație desfășurare experiment

Scenariul de testare

Experimentul desfășurat a avut ca temă principală Vizibilitatea pe timp de noapte, iar ca subtemă Vizibilitatea unui pieton pe timp de noapte, în funcție de îmbrăcămintea acestuia.

Pentru a putea să determina gradul de vizibilitatepentru un pieton aflat pe un sectorul de drum, în funcție de culoarea îmbrăcămintei acestuia, s-au efectuat următoarele teste:

Determinarea distanței de vizibilitate la care șoferul unui autovehicul, cu faza de întâlnire și, respectiv faza de drum, observă prezența unui pieton plasat pe mijlocul benzii de circulație, în poziție verticală, în condiții de circulație pe timp de noapte, cu cerul senin.

Determinarea distanței de vizibilitate la care șoferul unui autovehicul, cu faza de întâlnire și, respectiv faza de drum, observă prezența unui pieton plasat pe mijlocul benzii de circulație, în poziție verticală, în condiții de circulație pe timp de noapte, cu precipitații.

Pentru primul test în vederea determinării distanței de vizbilitateau fost necesari 2 pietoni care au îmbrăcat 4 tricouri de culori diferite: negru, verde, galben, vestă reflectorizantă.

Pentru a se determina distanța de vizibilitate cu o acuratețe cât mai mare s-au efectuat un număr total de 48 de măsurători, utilizând un număr de 3 subiecți și două vehicule. Pentru fiecare subiect s-a testat vizibilitatea atât cu utilizarea fazei de întâlnire a farurilor mașinii, cât și a fazei de drum. Fiecare subiect a trecut prin acest demers cu ambele autoturisme, dar li pentru toate cele pentru tipuri de culoarea îmbrăcămintei pietonului.

Următoarea etapă a constat în măsurarea traseului pe care s-a desfășurat experimentul, în total 220 de metri, și s-au marcat distanțele pe acest traseu din 5 în 5 metri, utilizându-se bidoane umplute cu apă, pe care s-a notat distanța.

Poziția 0, punctul de start, a acut coordonatele:latitudine Nord 45.6702453º și longitudine Est 25.5500922º. experimentul a constat în deplasarea cu viteză mică a autoturismului, până la momentul în care subiectul putea să identifice silueta obstacolului. În momentul în care obstacolul era identificat și recunoscut de către subiect, erau notate coordonatele poziției mașinii, pietonul își schimba tricoul, iar mașina revenea la poziția inițială a autovehiculului.

Vehiculele s-au deplasat cu viteză mică pentru a ușura identificarea, iar dacă se depășea limita de vizibilitate atunci se schimba viteza în marșarier și se repoziționa vehiculul.

Distanțele s-au calculat cu ajutorul a două coordonate, și anume:

Coordonata de bază (Poziția 0), adică punctul unde este poziționat pietonul

Coordonata la care subiectul reușește să observe și să identifice prezența pietonului

În același timp, cu ajutorul luxmetrului, s-a măsurat valoarea intensității luminoase percepută de subiect, reflectată de culoarea hainelor de pieton.

Al doilea test a constat în verificarea vizibilității unui pieton, imbracat in pelerină, in funcție de starea parbrizului (de exemplu: distanta la care un pieton este perceput pe timp de ploaie) umed sau uscat.

Un pieton se va pozitiona in același loc ca si la experimentul 1, vehiculul va executa mișcările efectuate și la experimentul anterior, adică, când subiectul putea observa silueta pietonului vehiculul se oprea și se realizau masurătorile de rigoare, notarea coordonatelor GPS, masurarea intensității luminoase si realizarea pozei pentru verificarea distanțelor si contrastelor.

Aparatura utilizată

Pentru realizarea măsurătorilor experimentale s-au utilizat următoarele materiale:

Un autoturism marca Volkswagen Passat, echipat cu sistem de iluminare cu becuri cu halogen, an de fabricație 1996, conform fig. 3.2

Fig. 3.2 Mașină experiment – Volkswagen Passat

Becurile utilizate sunt cele din dotarea sistemului de iluminare al mașinii, și anume:

bec de 12V H7 cu halogen cu fixare în cleme pentru fază scurtă, putere 55W

bec de 12V H4 cu halogen cu fixare în cleme, putere de 55W, împreună cu becul H7 descris mai sus pentru fază lungă.

Pe lângă autoturismul Volkswagen Passat s-a mai folosit autoturismul Volkswagen Golf, an de fabricație 2001, 1.9 TDI, 90 de cai putere, echipat cu sistem de iluminare format din becuri cu xenon (H4-B), fără instalația necesară, pentru faza de întâlnire, și becuri halogen pentru faza de drum, conform fig.3.3.

Fig.3.3 Mașină experiment – Volkswagen Golf

S-au utilizat un număr de două persoane pentru a simula pietonul implicat în traficul rutier. Persoanele care au interpretat rolul pietonului au purtat la fiecare măsurătoare câte unul dintre tricourile menționate anterior, fiind utilizate un număr de trei tricouri, de diferite culori si o vestă reflectorizantă, conform Fig. 3.4

Figura 3.4 Îmbrăcăminte pieton utilizată pentru experiment

Măsurarea distanțelor s-a realizat cu ruleta de 10 m HIBO SELF LOCK 3.5,iar determinarea coordonatelor GPS ale pozițiilor autovehiculului, respectiv a pietonului s-a utilizat un Smarthphone Vodafone Smart III pe care era instalat o aplicație GPS pentru măsurarea distanțelor Fig. 3.6.

Marcarea distanțelor pe tronsonul de drum să realizat prin amplasarea unor bidoane cu apa pe care era marcată distanța la care se aflau față de punctul de start, ca în Fig. 3.7.

Fig. 3.5 Ruletă HIBO SELF LOCK

Fig.3.6 Soft utilizat pentru determinarea coordonatelor GPS (Smarthphone Vodafone Smart III)

Fig. 3.7 Marcarea distanțelor cu ajutorul bidoanelor de apă

Pentru captura foto sa folosit aparatulfoto Nikon Coolpix AW100, conform fig.3.8

Fig.3.8 Aparat de fotografiat Nikon Coolpix AW100.

Intensitatea luminoasă a fost determinată cu ajutorul luxmetrului GOSSEN Mavo Spot 2, pentru determinarea intensităților cuprinse intre 0.001 și 100.00. Caracteristicile luxmetrului sunt prezentate în anexa 1.

Fig. 3.9 GOSSEN Mavo Spot

De asemenea s-a mai utilizat încă un aparat de fotografiat, și anume aparat PENTAX K5 18-135 mm.

Fig. 3.10 Aparat de fotografiat PENTAX K5

Desfășurarea experimentului

Efectivul uman al experimentului s-a întâlnit la ora 22:00, deoarece Soarele apune aproximativ în jurul orei 22:30.

Prima etapă în desfășurarea experimentului a constat în stabilirea sarcinilor fiecărui membru participant. Astfel s-a hotărât cine va prelua rolul pietonilor, al șoferilor, cine va efectua măsurători și va nota datele obținute astfel în timpul experimentului, cine va fotografia etapele întregului experiment, dar și cine va măsura și marca drumul pe care se va desfășura evenimentul.

În mașină au fost permanent patru persoane. Persoanele din interiorul mașini vor avea următoarele roluri:

Șoferul, pentru a conduce mașina

Persoana din dreapta va utiliza luxmetrul pentru a nota valorile intensității luminoase

Persoana din spatele șoferului va fi subiectul care va decide când se va opri vehiculul, astfel el putând să identifice și să definească forma pietonului

Persoana spate dreapta se va ocupa de notatul coordonatelor GPS pentru a putea realiza calculul distanțelor.

Odată ce rolurile au fost împărțite, cele două persoane însărcinate cu măsurarea și respectiv marcarea drumului s-au apucat de treabă, în timp ce restul echipei pregătea restul materialelor: împărțirea tricourilor, curățarea farurilor celor două mașini, instalarea echipamentelor pentru determinarea intensității luminii, respectiv a coordonatelor GPS în prima mașină.

Marcarea drumului pe care s-a desfășurat experimentul s-a realiat prin plasarea unor bidoane de apă precum în Fig 3.10 după cum urmează: pentru primi 100 de metri bidoanele au fost plasate la o distanță egala de 10 metri, între 100 și 200 de metri acestea au fost plasate la o distanță egală de 5 metri, iar la sfârșit am plasat doar un singur bidon la distanța de 20 pentru am ajunge la cei 220 m doriți.

Figura 3.10

Testul a început la ora 1:20 și a fost finalizat la ora 3:39.

Deoarece au fost întâmpinate unele probleme tehnice demararea măsurătorilor propriu – zise a fost ușor întârziată.(Inițial s-a dorit utilizarea a trei mașini, însă cu prima mașină, Skoda Fabia, an de fabricație 2004, având garda prea joasă iar drumul fiind pietruit, nu s-a putut continua, trecând astfel la cea de-a doua mașină Volkswagen Golf, an de fabricație 2001. Menționez că prima mașină nu a mai fost încadrată în experiment, astfel că aceasta nu apare nici la materiale utilizate și nu va apărea nici la etapa de prelucrare și analiză a datelor)

Al doilea experiment s-a desfășurat in data de 28.06.2014, la “Institutul de Cercetare Dezvoltare Inovare Produse High tech pentru Dezvoltare Durabilă”, pe același tronson de drum.

Pentru acest test am folosit un personal format din 3 oameni, șoferul, subiectul care aprecia distanța de vizibilitate și pietonul care a fost imbracat intr-o pelerină de ploaie de culoare verde inchis.

Personalul s-a intrunit la ora 22:00 , ca și-n precedentul experiment. Până la ora 23:00 am facut verificările, ca să fim siguri ca avem toate instrumentele, din păcate am uitat de pelerina de ploaie și pentru aceasta a trebuit să ne intoarcem in oraș pentru procura una noua.

Dupa obținerea noii pelerine ne-am întors la institut unde am poziționat masina si pietonul in locurile specifice și am verificat sa corepsundă distanța dintre sticlele cu apa, astfel fiind siguri ca nu s-au deplasat din cauza vântului puternic.

La ora 23:00 am inceput testele care au decurs fără probleme, datorită experienței acumulate anterior, astfel că toată lumea a stiut ce trebuie sa noteze si să verifice, ne mai fiind nevoie sa întrebăm mereu. Durata totală a experimentului a fost de aproximativ o oră.

Concluzii

În timpul efectuării acestor experimente am observat că pentru realizarea unui experiment ține mai inâi de pregatirea locului dorit, alegerea cu atenție a instrumentelor, instruirea corectă a oamenilor și cel mai important lucru este comunicarea.

Analiza și interpretarea rezultatelor(20-30pg

Prelucrarea datelor

Tabelul 4.1 Reprezintă distanța la care pietonul este identificat pentru Faza Scurtă VW Golf 2001

Tabelul 4.2. Reprezintă distanțele la care poate fi identificat pietonul pentru Faza Scurtă VW Passat 1996

Tabelul 4.3 Reprezinta distantalele de la care un pieton poate fi reperat pentru Faza lungă VW Golf

Tabelul 4.4 Reprezintă distanța de la care poate fi reperat pietonul pentru Faza lungă VW Passat

Tabelul 4.5 Reprezintă distnațele la care poate fi perceput pietonul, îmbrăcat în pelerină de ploaie, poate fi observat în funcție de starea parbrizului

Analiza datelor

Fig.4.1 Ecranul luxmetrului

De asemenea s-a efectuat un calcul al erorilor distanțelor percepute pentru fiecare culoare.

Tabel 4.6 Calculul erorilor: culoarea galben, Faza scurtă VW Golf

Tabel 4.7 Calculul erorilor: culoarea galben, Faza scurtă VW Passat

Tabel 4.8 Calculul erorilor: culoarea galben, Faza lungă VW Golf

Tabel 4.9 Calculul erorilor: culoarea galben, Faza lungă VW Passat

Tabel 4.10 Calculul erorilor: vestă reflectorizantă, Faza scurtă VW Golf

Tabel 4.11 Calculul erorilor: vestă reflectorizantă, Faza scurtă VW Passat

Tabel 4.12 Calculul erorilor: vestă reflectorizantă, Faza lungă VW Golf

Tabel 4.13 Calculul erorilor: vestă reflectorizantă, Faza lungă VW Passat

Tabel 4.14 Calculul erorilor: culoarea verde, Faza scurtă VW Golf

Tabel 4.15 Calculul erorilor: culoarea verde, Faza scurtă VW Passat

Tabel 4.16 Calculul erorilor: culoarea verde, Faza lungă VW Golf

Tabel 4.17 Calculul erorilor: culoarea verde, Faza lungă VW Passat

Tabel 4.18 Calculul erorilor: culoarea negru, Faza scurtă VW Golf

Tabel 4.19 Calculul erorilor: culoarea negru, Faza scurtă VW Passat

Tabel 4.20 Calculul erorilor: culoarea negru, Faza lungă VW Golf

Tabel 4.21 Calculul erorilor: culoarea negru, Faza lungă VW Passat

În care:

reprezintă valoarea medie a distanțelor măsurate;

Δm eroarea absolută pentru fiecare distanța;

eroarea absolută medie;

/ eroarea relativă exprimată in procente [%].

Interpretarea rezultatelor

În continuare voi prezenta diferențele de vizibilitate pentru fiecare culoare, în parte, in funcție de subiecții testați și distanțele medii percepute de aceștia.

Pentru Faza de Întâlnire (Scurtă)

Tabel 4.22 Reprezintă distanțele medii pentru culoarea Galbenă, fază scurtă.

Fig. 4.1

Tabel 4.23 Reprezintă distanțele medii pentru Vesta Reflectorizantă, fază scurtă

Fig. 4.2

Tabel 4.24 Reprezintă distanțele medii pentru culoarea Verde, fază scurtă

Fig. 4.3

Fig. 4.4

Pentru Faza de Drum (Lungă)

Studiul comparativ

Pentru acest capitol am dorit sa realizez o comparație între experimentul realizat de mine, „ Vizibilitatea pietonului in funcție de culoarea ” si cel realizat de un coleg, de la A.R. tot pentru diploma de licență din 2012. El a realizat acest test doar pentru o singură de fază a sistemului de iluminare, faza de drum, folosind un număr de 5 subiecți, 6 culori și un autoturism Peugeot din 2006. Traseul ales de coleg a avut lungimea de 500 m , făcând parte din strada denumită „ Drumul cartofului”, acesta fiind un drum de calitate foarte bună.

Culoarea Galben

Experiment 2012 Experiment 2014

Concluzii

În urma testelor realizat, precum și a comparației realizate sa putut deduce ca starea drumului, vechimea și starea farurilor, a parbrizului (umed/uscat) și culoarea îmbrăcăminții pietonului sunt factori importanții care pot fi hotărâtori pentru evitarea unui eventual accident.

Concluzii

În urma realizării acestor experimente sa demonstrat cât de importantă este starea, tipul si calitatea drumului pentru vizibilitatea pe timp de noapte.

Distanța de observare reprezintă distanța la care un conducător auto observă o umbră sau o schimbare a decorului care sugerează un obstacol. Obstacolul poate fi unul de natură materială sau combinată, obiect + om, animal + om. În această situație pentru conducătorul auto se naște o stare de avertizare care îl determină să-și mărească atenția.

În momentul în care obstacolul a devenit identificabil, în funcție de natura și comportamentul acestuia se declanșează cele două stări de pericol, cea de pericol potențial și cea de pericol iminent.

Starea de pericol potențial este o stare specifică trecerii pe lângă un obstacol sau un mobil care se deplasează ordonat, previzibil.

Starea de pericol iminent se declanșează în momentul în care conducătorul auto își dă seama că nu are loc să ocolească obstacolul sau conduita mobilului este imprevizibilă abordând pe neașteptate o traiectorie care intersectează culoarul de deplasare al autovehiculului, în această situație conducătorul auto ia măsuri de evitare prin frânare energică.

Din numeroasele exemple practice se poate constata că starea de pericol iminent nu este neapărat necesar să fie precedată de o stare de pericol potențial. În funcție de distanța la care se afla autovehiculul față de obstacol în momentul declanșării stării de pericol iminent și în funcție de viteza acestuia de deplasare se pot calcula posibilitățile de evitare a producerii evenimentului rutier.

Distanța de observare și cea de identificare depinde de gradul de contrast dintre obstacol și mediul înconjurător, de conjunctura traficului și de capacitatea fiziologică de percepție a conducătorului auto.

In urma studiului experimental s-au constatat urmatoarele :

– Distantele medii de la care este vizibila imbracamintea de direrite culori :

Galben -202 metri

Alb – 179 metri

Rosu – 161 metri

Vesta reflectorizanta – 158 metri

Verde – 148 metri

Albastru – 133 metri

Negru – 109 metri

Intensitatea luminoasa scade odata cu marirea distantei si aceasta variaza destul de mult in functie de inaltimea de la care se fac masuratorile si locul de masurare (pe centrul carosabilului , in partea din stanga centrului drumului sau in partea din dreapta

Bibliografie