Luận án An toàn chuyển động của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước

03 51.25 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tầm nhìn Snt (m) V ậ n t ố c a n t o à n V a t (k m /h ) j =0.7 j =0.5 j =0.3 89 p nt bxatp S S SK  (3.14) Từ các số liệu đo về khoảng cách nhìn thấy chướng ngại vật dưới ánh sáng đèn cho phép ta xác định giá trị của vận tốc an toàn ban đêm khi sử dụng các loại đèn chiếu sáng khác nhau. Vì vậy, ta cũng có thể đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trên cơ sở vận tốc an toàn chuyển động của ô tô theo công thức: v v K at atv  (3.15) trong đó: Katv - hệ số an toàn theo vận tốc an toàn tối đa của ô tô; vat - vận tốc an toàn lớn nhất theo khoảng cách nhìn thấy vật, m/s; v - vận tốc vận hành thực tế của ô tô, m/s. Nếu coi hiệu quả của thiết bị chiếu sáng chính là vận tốc an toàn lớn nhất của xe khi trời tối. Như vậy, ta có thể đưa ra các chỉ tiêu đánh giá hệ số an toàn của đèn chiếu sáng phía trước như sau: - Đối với đèn chiếu gần: c cc c v v K  (3.16) - Đối với đèn chiếu xa: p c p v v K  (3.17) - Hệ số an toàn chung của đèn chiếu sáng phía trước được xem như bằng tích của Kc, Kp có nghĩa là: p cc p c c cc atd v v v v v v K  (3.18) trong đó: Katd - hệ số an toàn chung của đèn chiếu sáng phía trước; Kc - hệ số an toàn của đèn chiếu gần; Kp - hệ số an toàn của đèn chiếu xa; vcc - vận tốc an toàn lớn nhất khi tránh xe ngược chiều (khi bị chói); 90 vc - vận tốc an toàn lớn nhất khi đi bằng đèn chiếu gần, không có xe ngược chiều; vp - vận tốc an toàn lớn nhất khi đi bằng đèn chiếu xa. Ý nghĩa vật lý của hàm số trên có thể diễn giải như sau: Khi Katd càng nhỏ tương đương với việc vận tốc an toàn lớn nhất khi tránh xe đi ngược chiều càng nhỏ so với vận tốc an toàn lớn nhất khi đi bằng đèn chiếu xa và như vậy sẽ càng phải phanh gấp ô tô để giảm vận tốc ô tô xuống vận tốc an toàn. Vì vậy, về mặt lý thuyết, hệ số an toàn Katd càng gần tới 1 thì hệ thống đèn chiếu sáng phía trước của xe càng hoàn thiện. 3.4. Kết luận Chương III - Trong phạm vi nghiên cứu về an toàn chủ động, với giả thiết xe dừng lại trước khi xảy ra va chạm, do vậy việc tính toán vận tốc an toàn của ô tô thông qua việc so sánh tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái với khả năng phanh của ô tô là hợp lý. - Đối với một kiểu loại ô tô cụ thể, dựa vào công thức tính toán lý thuyết xác định vận tốc an toàn, ta có thể xây dựng đồ thị mối quan hệ giữa tầm nhìn thấy đối tượng của người lái ô tô và vận tốc an toàn của loại ô tô đó trong các điều kiện giao thông khác nhau. - Hệ số an toàn Katd có thể đặc trưng cho một hệ thống chiếu sáng và so sánh với một hệ thống chiếu sáng khác. Tuy nhiên, để lựa chọn một hệ thống chiếu sáng tối ưu cần quan tâm tới điều kiện sử dụng cụ thể của ô tô. 91 CHƯƠNG IV. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1. Xác định mục đích và nội dung thí nghiệm 4.1.1. Mục đích của thí nghiệm Trong phạm vi nghiên cứu của luận án, thí nghiệm sẽ tập trung giải quyết các mục đích chính sau đây: - Xây dựng và hoàn thiện phương pháp đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái ô tô trong điều kiện sử dụng đèn chiếu sáng phía trước; - Tiến hành đo, xác định các thông số đầu vào nhằm mục đích tính toán vận tốc an toàn của ô tô ứng với hệ thống đèn chiếu sáng phía trước đã được trang bị trên xe. - Xây dựng phương pháp thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước. - Thông qua kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước để kiểm chứng kết quả tính toán lý thuyết. 4.1.2. Nội dung thí nghiệm Toàn bộ nội dung thí nghiệm được chia thành hai phần chính: Phần 1: Thí nghiệm, xác định các thông số đầu vào để tính toán vận tốc an toàn của ô tô. Phần 2: Thí nghiệm, đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trên đường thử khi vận hành ở vận tốc an toàn và ở vận tốc giới hạn khác khi tham gia giao thông. 4.1.2.1. Lựa chọn xác định thông số đầu vào để tính toán vận tốc an toàn của ô tô Các thông số đầu vào cần phải xác định là các thông số trong công thức lý thuyết tính toán vận tốc an toàn của ô tô (3.12). Cụ thể như sau:              j  j   0nt p2 p at SS K 2,0TT K g v trong đó: vat - vận tốc an toàn của ô tô, m/s ; 92 g - gia tốc trọng trường lấy bằng 9,8 m/s2; Snt - khoảng cách nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái, m. Tầm nhìn của người lái trong điều kiện sử dụng đèn chiếu sáng phía trước của ô tô là thông số quyết định để tính toán vận tốc an toàn của ô tô. Vì vậy, sẽ tiến hành thí nghiệm đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái. φ - hệ số bám có ý nghĩa quan trọng tới tính chất kéo, tới chất lượng phanh và tính ổn định chuyển động của ô tô. Thông số này sẽ được xác định thông qua các thí nghiệm để xác định hệ số bám j của đường thử. Kp - hệ số hiệu quả phanh. Hệ số hiệu quả phanh sẽ được xác định tương ứng với xe thí nghiệm thông qua việc đo gia tốc phanh lớn nhất của xe thí nghiệm. TΣ - tổng thời gian từ lúc nhận biết vật cản trên đường, phản ứng của lái xe và sự chậm tác động của hệ thống phanh. Trên cơ sở các nghiên cứu, lý luận tại 3.3.1. và việc lựa chọn môi trường thí nghiệm, xe thí nghiệm, người lái…, hệ số này được chọn bằng 1,2 giây. S0 - khoảng cách giữa điểm ô tô dừng lại và chướng ngại vật, để bảo đảm đủ an toàn trong thí nghiệm và thực tiễn, khoảng cách này được chọn là 5 m. 4.1.2.2. Đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trên đường thử khi vận hành ở vận tốc an toàn và ở các vận tốc giới hạn khác - Trên cơ sở đã xác định được tầm nhìn thấy đối tượng trên đường, hệ số bám của đường thử, hệ số hiệu quả phanh, tính toán xác định vận tốc an toàn của ô tô trong điều kiện vận hành đó. - Tiến hành các thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trong đêm trong điều kiện vận hành ở vận tốc an toàn. - Tiến hành các thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trong đêm với cùng điều kiện chiếu sáng nhưng ở vận tốc giới hạn theo quy định. 4.2. Thí nghiệm 4.2.1. Thí nghiệm đo tầm nhìn của người lái 4.2.1.1. Xây dựng mô hình thí nghiệm Mục tiêu của thí nghiệm này là xác định tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước của ô tô. 93 Để bảo đảm tính thống nhất và độ chính xác của các phép đo khi thực hiện thí nghiệm, sẽ phải hạn chế một số yếu tố ảnh hưởng tới tầm nhìn của người lái. Ngoài ra, cũng cần làm rõ khoảng cách nhìn thấy sẽ được xác định với mức độ nhìn thấy như thế nào. Do việc đo thực hiện trong điều kiện chỉ sử dụng chiếu sáng bằng đèn chiếu sáng phía trước của ô tô, các nguồn chiếu sáng khác được loại bỏ hoặc hạn chế tối đa. Khi đó, vùng quan sát của mắt người lái sẽ bị hạn chế bởi vùng chiếu sáng của đèn chiếu sáng phía trước. Vùng quan sát là một vùng của hình ảnh bao quanh tâm trường nhìn của mắt. Khi lái xe, vùng quan sát sẽ được xác định nhằm tìm kiếm các thông tin giúp cho việc lái xe an toàn. Các tín hiệu loại này gồm: Tín hiệu giao thông trên đường, hình thù của chướng ngại vật hoặc sự thay đổi của luồng giao thông… Khi người lái xe nhận thấy một điều gì đó đáng lưu tâm, sự dịch chuyển của đầu và mắt người lái sẽ đưa hình ảnh cần quan sát về tâm trường nhìn của mắt mình. Nói một cách khác là người lái sẽ hướng đầu và mắt tới đối tượng hoặc sự việc cần quan sát. Như vậy, tâm hình ảnh sẽ được dùng để định vị, nhận biết và ghi nhận đối tượng mà người lái quan sát. Vì vậy, trong thí nghiệm khoảng cách nhìn thấy sẽ được đo từ mắt người lái tới tâm hình ảnh (vật quan sát) mà người lái quan sát được. Về mức độ nhìn thấy đối tượng, yêu cầu trong thí nghiệm là người lái phải nhận biết được hình dáng của vật quan sát cũng như mầu sắc của vật. Mô hình thí nghiệm được xây dựng trên cơ sở mô hình hóa sơ đồ tai nạn giữa ô tô với người đi bộ qua đường. Có hai mô hình thí nghiệm đo tầm nhìn khác nhau ứng với khi được chiếu sáng bằng đèn chiếu gần và đèn chiếu xa như trong hình 4.1 và 4.2. 94 Người qua đường Người qua đường bên trái bên phải 35 30 25 20 15 10 5 0 35 30 25 20 15 10 5 0 Người qua đường Người qua đường bên trái bên phải Hình 4.1: Mô hình thí nghiệm đo tầm nhìn khi sử dụng đèn chiếu gần 35 30 25 20 15 10 5 0 35 30 25 20 15 10 5 0 Hình 4.2: Mô hình thí nghiệm đo tầm nhìn khi sử dụng đèn chiếu xa 95 4.2.1.2. Vật quan sát sử dụng trong thí nghiệm Khi vật quan sát có mầu tối gần với mầu của phông nền (mặt đường) và hệ số phản xạ ánh sáng thấp thì người lái sẽ rất khó quan sát vì khi đó, độ tương phản giữa vật quan sát và nền đường tối là rất thấp. Hai đặc trưng cơ bản của vật quan sát ảnh hưởng trực tiếp đến tầm nhìn là kích thước của vật quan sát (ảnh hưởng tới góc nhìn của mắt) và mầu sắc (hệ số phản xạ ánh sáng). Lựa chọn vật quan sát: - Kích thước: Tương ứng với người đi bộ qua đường, diện tích Q ≈ 0,5 m2; Phương án 1: Sử dụng bảng dán giấy mầu hình chữ nhật kích thước 1,7m x 0,33m. Phương án 2: Sử dụng hình nộm mặc quần áo với các mầu khác nhau. Phương án lựa chọn khi thí nghiệm: Sử dụng bảng dán giấy mầu kích thước 1,7m x 0,33m. - Mầu sắc: Mầu của vật quan sát sử dụng trong thí nghiệm được lựa chọn là một số mầu thông dụng cụ thể như sau: Giấy mầu trắng (hệ số phản xạ 0,8), giấy mầu đỏ sẫm (hệ số phản xạ 0,3), giấy mầu xanh sẫm (hệ số phản xạ 0,2). Hình 4.3: Các vật mẫu quan sát sử dụng trong thí nghiệm. 96 4.2.1.3. Điều kiện chiếu sáng và xe mẫu thí nghiệm Điều kiện chiếu sáng trong thực tế là hết sức đa dạng và chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố. Tuy nhiên, với thí nghiệm xác định tầm nhìn thì đây là yếu tố rất quan trọng. Do vậy, để thống nhất ta sẽ lựa chọn một điều kiện chiếu sáng như sau: Đèn chiếu sáng phía trước lắp trên xe là đèn mới, đã được lắp đặt, điều chỉnh theo đúng quy định của nhà sản xuất. Các giá trị đo về đặc tính quang học của đèn thỏa mãn tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam. Xe thí nghiệm ở trong điều kiện hoạt động bình thường, không chất tải, các lốp bơm đúng áp xuất hơi quy định. Động cơ xe hoạt động trong quá trình đo. Loại trừ các đèn chiếu sáng khác trong khu vực thí nghiệm. Khu vực thí nghiệm bằng phẳng, nền đường bê tông xi măng. - Xe mẫu thứ nhất: Ô tô con Nhãn hiệu: KIA Sorento - Xe mẫu thứ hai: Ô tô tải Nhãn hiệu: CỬU LONG Cả hai loại xe trên đều đã được Cục Đăng kiểm Việt Nam kiểm tra, thử nghiệm theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành và đã được cấp Giấy chứng nhận chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo quy định của Bộ Giao thông vận tải. Hình 4.4: Xe mẫu thí nghiệm 4.2.1.4. Điều kiện khí hậu Do điều kiện hiện tại trong nước không có phòng tối có độ dài đủ lớn để tiến hành thí nghiệm. Vì vậy, thí nghiệm sẽ được thực hiện ở khu vực ngoài trời trong điều kiện trời tối. Nhiệt độ ngoài trời nằm trong khoảng 150C đến 300C; độ ẩm không lớn hơn 80%; thời tiết không có mưa. 97 Lựa chọn khu vực đo ít bị ảnh hưởng của các nguồn sáng bên ngoài không mong muốn: xa khu dân cư, xa khu vực có đèn chiếu sáng công cộng, chọn ngày có ít ánh sáng trăng. Trường hợp có sương mù sẽ được ghi nhận lại. Địa điểm đã tiến hành thí nghiệm: Khu vực sân bay Hòa Lạc, thỏa mãn các yêu cầu thí nghiệm đề ra. Hình 4.5: Hình ảnh khu vực thí nghiệm 4.2.1.5. Vị trí xuất hiện của vật quan sát trên đường Do kết cấu chùm sáng của đèn chiếu gần (các đèn theo hệ tiêu chuẩn Châu Âu) là khác nhau giữa bên phải và bên trái nên đối với trường hợp đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường khi sử dụng đèn chiếu gần sẽ thực hiện hai lần riêng biệt ứng với vật quan sát ở hành lang bên trái hoặc bên phải. 4.2.1.6. Người quan sát Sử dụng các đăng kiểm viên của Cục Đăng kiểm Việt Nam để thực hiện việc đo và quan sát, thị lực 10/10, không có các khuyết tật về mắt. 4.2.1.7. Dụng cụ phục vụ thí nghiệm - Thiết bị đo độ rọi: + Nhãn hiệu: EXTECH 401036; + Model: 20409813; + Xuất xứ: Mỹ; + Độ phân giải: 0.1 lux; + Cấp chính xác: 3%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). 98 Hình 4.6: Thiết bị đo độ rọi - Thước dây đo khoảng cách; - Bộ đàm liên lạc không dây. 4.2.1.8. Quy trình thí nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm - Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm, xe thí nghiệm đỗ tại chỗ, động cơ hoạt động, đèn chiếu sáng phía trước bật (ở từng chế độ chiếu xa hoặc chiếu gần); người quan sát ngồi trên xe, ở vị trí người lái xe, quan sát vùng chiếu sáng phía trước, ghế lái điều chỉnh như khi đang lái xe; - Bước 2: Cho vật quan sát di chuyển tịnh tiến từ xa về gần theo hướng song song với trục dọc của xe. Đối với đèn chiếu gần, sẽ có hai phép đo lần lượt tương ứng với vật quan sát di chuyển theo mép hành lang bên trái hoặc bên phải của làn đường; đối với đèn chiếu xa, vật quan sát di chuyển tịnh tiến theo trục dọc của xe. - Bước 3: Khi người ở trong ô tô phát hiện thấy vật sẽ nháy đèn. Người di chuyển vật quan sát sẽ dừng lại tại đó; - Bước 4: Đo khoảng cách từ người quan sát đến vị trí vật quan sát đã dừng lại; - Bước 5: Dùng thiết bị đo độ rọi để đo độ rọi tại vị trí vật quan sát đã dừng lại (điểm đo tại tâm vật quan sát, độ cao tính từ nền đường tương ứng với độ cao từ tâm đèn chiếu sáng phía trước xe mẫu thí nghiệm tới nền đường); - Ghi nhận các kết quả đo, sử dụng mẫu biên bản tại Phụ lục 1; - Lặp lại quá trình đo và ghi nhận kết quả; - Thay đổi người quan sát và thực hiện lại thí nghiệm. Một số hình ảnh thí nghiệm: 99 Hình 4.7: Hình ảnh quá trình thí nghiệm Xử lý số liệu thí nghiệm Số liệu thí nghiệm là các đại lượng đo ngẫu nhiên, số lần đo không nhỏ hơn 20 lần cho một phép đo. Vì vậy, các số liệu thí nghiệm sẽ được xử lý bằng lý thuyết thống kê, việc tổng hợp và xử lý số liệu dùng phần mềm Excel. Kết quả xử lý số liệu là xác định kỳ vọng toán học và phương sai của nhóm số liệu thí nghiệm. 4.2.1.9. Kết quả thí nghiệm đo tầm nhìn Kết quả từng lần đo được trình bầy trong các Bảng PL 1.1, PL 1.2, PL 1.3, PL 1.4, PL 1.5 và PL 1.6. Kết quả thí nghiệm sau khi đã xử lý số liệu được trình bầy trong Bảng 4.1 và Bảng 4.2 100 Bảng 4.1: Kết quả thí nghiệm mẫu 1 (ô tô con) Đối tượng quan sát Đèn chiếu gần Đèn chiếu xa Vật quan sát đặt bên phải đường Vật quan sát đặt bên trái đường Vật quan sát đặt giữa đường K. cách (m) Độ rọi (lux) K. cách (m) Độ rọi (lux) K. cách (m) Độ rọi (lux) Mầu xanh sẫm 49,8 0,8 38,8 0,8 156,7 2,3 Mầu đỏ sẫm 54,7 0,8 46,5 0,6 165,8 2,2 Mầu trắng 62,7 0,7 54,5 0,5 232,6 1,5 Bảng 4.2: Kết quả thí nghiệm mẫu 2 (ô tô tải) Đối tượng quan sát Đèn chiếu gần Đèn chiếu xa Vật quan sát đặt bên phải đường Vật quan sát đặt bên trái đường Vật quan sát đặt giữa đường K. cách (m) Độ rọi (lux) K. cách (m) Độ rọi (lux) K. cách (m) Độ rọi (lux) Mầu xanh sẫm 61,3 1,5 53,8 1,2 211,2 2,2 Mầu đỏ sẫm 69,1 1,7 55 1,1 236,7 2,0 Mầu trắng 73,6 1,3 62 0,7 273 1,4 Nhận xét kết quả thí nghiệm: - Ảnh hưởng của chất lượng chiếu sáng đến tầm nhìn: Đặc tính quang học của chùm sáng đèn chiếu sáng phía trước ảnh hưởng rất lớn tới tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái. Với chùm sáng đèn chiếu xa, toàn bộ ánh sáng phát ra đều hướng thẳng về phía trước, tâm trục chiếu sáng song song với đường, do vậy, tầm nhìn phụ thuộc chủ yếu vào công suất chiếu sáng của đèn. Đối với chùm sáng chiếu gần, do kết cấu chùm sáng được thiết kế đặc biệt (hạn chế gây chói cho xe ngược chiều), do vậy, tầm nhìn phụ thuộc nhiều vào đặc tính quang học chùm sáng chiếu gần. Quan sát vật ở phía bên phải xe tốt hơn so với vật ở phía bên trái xe. 101 Chiều cao lắp đặt đèn cũng có ảnh hưởng tới tầm nhìn, đèn lắp cao hơn thì thuận lợi hơn cho tầm nhìn của người lái. - Ảnh hưởng của mầu sắc vật quan sát tới tầm nhìn thấy đối tượng: Kết quả thí nghiệm cho thấy mầu sắc của vật quan sát ảnh hưởng rất lớn tới tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái. Trong cùng một điều kiện chiếu sáng và vật quan sát (kích thước, hình dáng không thay đổi), khi thay đổi mầu sắc của vật quan sát, tầm nhìn thấy đối tượng trên đường thay đổi rất lớn, có trường hợp thay đổi trên 40%. - Quan hệ giữa độ rọi và tầm nhìn thấy đối tượng: Đối với đèn chiếu gần: Khoảng cách nhìn thấy vật quan sát phụ thuộc vào đặc tính quang học của chùm sáng, chiều cao lắp đèn, cụ thể như sau: Đối với đèn ô tô con: Khoảng cách nhìn thấy từ 39 đến 55 m tùy thuộc mầu sắc vật quan sát (vị trí vật quan sát bên trái đường). Đối với đèn ô tô tải: Khoảng cách nhìn thấy từ 53 đến 62 m tùy thuộc mầu sắc vật quan sát (vị trí vật quan sát bên trái đường). Độ rọi đo được tương ứng với khoảng cách nhìn thấy thay đổi trong dải tương đối rộng, phụ thuộc vào loại đèn, cụ thể như sau: Đối với đèn ô tô con: Độ rọi từ 0,5 đến 0,8 lux tùy thuộc mầu sắc vật quan sát (vị trí vật quan sát bên trái đường). Đối với đèn ô tô tải: Độ rọi từ 0,7 đến 1,2 lux tùy thuộc mầu sắc vật quan sát (vị trí vật quan sát bên trái đường). Đối với đèn chiếu xa: Khoảng cách nhìn thấy vật quan sát phụ thuộc vào công suất của đèn, cụ thể như sau: Đối với đèn xe ô tô con: Khoảng cách nhìn thấy từ 156 đến 232 m tùy thuộc mầu sắc vật quan sát. Đối với đèn xe ô tô tải: Khoảng cách nhìn thấy từ 211 đến 273 m tùy thuộc mầu sắc vật quan sát. Do kết cấu chùm sáng là giống nhau nên độ rọi đo được tương ứng với khoảng cách nhìn thấy giữa các loại đèn là tương đối đồng nhất, cụ thể như sau: 102 Đối với đèn xe ô tô con: Độ rọi từ 1,5 đến 2,3 lux tùy thuộc mầu sắc vật quan sát. Đối với đèn xe ô tô tải: Độ rọi từ 1,3 đến 2,2 lux tùy thuộc mầu sắc vật quan sát. 4.2.2. Thí nghiệm đo hệ số bám của đường thử Mục tiêu của thí nghiệm này là xác định hệ số bám của đường thử. Hệ số bám của đường thử sẽ được xác định thông qua phương pháp thử phanh trên đường. Đường thử là đường bê tông xi măng (đường băng thuộc sân bay Hòa Lạc) Cho ô tô chạy trên đường nằm ngang với vận tốc v rồi phanh ngặt và đo quãng đường phanh Sp. Phương trình cân bằng năng lượng của ô tô khi phanh như sau: g2 Gv SP 2 pp   (4.1) trong đó: Pp - lực phanh sinh ra ở các bánh xe; Sp - quãng đường phanh; G - trọng lượng của ô tô; δ - hệ số tính đến các khối lượng quay của ô tô; g - gia tốc trọng trường. Do lực phanh sinh ra ở các bánh xe được xác định theo biểu thức: Pp = φG nên ta có: p 2 gS2 v j (4.2) 4.2.2.1.Đối tượng thí nghiệm đo quãng đường phanh Các xe mẫu thí nghiệm là một số kiểu loại xe mới sản xuất, lắp ráp tại Việt Nam và được chọn là xe mẫu thử nghiệm để cấp Giấy chứng nhận chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo quy định của Bộ Giao thông vận tải. 4.2.2.2. Điều kiện về môi trường khi thực hiện thí nghiệm đo quãng đường phanh 103 Yêu cầu về môi trường khi thực hiện thí nghiệm thỏa mãn Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 09-2011/BGTVT và một số yêu cầu theo hướng dẫn của Trung tâm thử nghiệm xe cơ giới - Cục Đăng kiểm Việt Nam cụ thể như sau: Với thí nghiệm ngoài trời: Nhiệt độ ngoài trời nằm trong khoảng 150C đến 300C; độ ẩm không lớn hơn 80%; thời tiết không có mưa; đường thử loại bê tông xi măng; mặt đường bằng phẳng và khô. 4.2.2.3. Trang thiết bị sử dụng trong thí nghiệm đo quãng đường phanh - Thiết bị đo quãng đường phanh + Nhãn hiệu: Circuitling Brake Check; + Model: BRK 05985 - Series 2; + Xuất xứ: Australia; + Cấp chính xác: 1%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). Hình 4.8: Thiết bị đo quãng đường phanh - Thiết bị đo vận tốc + Nhãn hiệu: GARMIN GPS72; + Model: 13434208; + Xuất xứ: TAIWAN; + Dải đo: 0 - 300 km/h; + Cấp chính xác: 1%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). 104 Hình 4.9: Thiết bị đo vận tốc xe - Đồng hồ đo nhiệt độ và độ ẩm; Hình 4.10: Đồng hồ đo nhiệt độ và độ ẩm - Đồng hồ đo tốc độ gió; Hình 4.11: Đồng hồ đo tốc độ gió 105 4.2.2.4. Quy trình và kết quả đo quãng đường phanh Quy trình thí nghiệm Xe thí nghiệm sẽ được thử ở hai chế độ: không tải và đầy tải - Chế độ không tải: Xe không chất tải, lốp xe bơm đúng áp suất lốp theo quy định của nhà sản xuất, các trang thiết bị, phụ kiện tiêu chuẩn được lắp đầy đủ trên xe, nhiên liệu đổ đầy ít nhất 2/3 bình. - Chế độ đầy tải: Xe chất đầy tải theo quy định của nhà sản xuất, tải được chất đều trên toàn bộ thùng hàng (đối với xe ô tô tải) và tại từng vị trí người ngồi tương ứng (với xe ô tô con và xe khách). Các yêu cầu khác tương tự như với xe không tải. Vận tốc của xe thí nghiệm (vận tốc khi bắt đầu phanh) Xe ô tô con, tải, khách (G ≤ 3500 kG): 50 km/h Xe ô tô loại khác: 30 km/h Quy trình đo: + Bước 1: Lắp đặt các thiết bị đo lên xe, kiểm tra tình trạng hoạt động của các thiết bị đo. + Bước 2: Khởi động động cơ (10 phút) đưa xe vào vị trí xuất phát. + Bước 3: Khởi hành xe theo đúng quy trình, tăng tốc đến vận tốc thí nghiệm, giữ ổn định ở vận tốc thí nghiệm. Tiến hành quá trình phanh xe (đối với xe sử dụng hộp số cơ khí điều khiển bằng tay thì tiến hành đạp bàn đạp ly hợp đồng thời với đạp bàn đạp phanh), đạp hết phanh cho đến khi xe thí nghiệm dừng hoàn toàn. + Bước 4: Đọc và ghi nhận các giá trị hiển thị trên thiết bị đo như: vận tốc tại thời điểm bắt đầu phanh, quãng đường phanh. Thực hiện quy trình đo tương tự với trường hợp xe đầy tải. Một số hình ảnh thí nghiệm đo quãng đường phanh: 106 Hình 4.12: Đường băng sân bay Hòa Lạc (đường thử phanh) Hình 4.13: Hình ảnh quá trình thử phanh Kết quả thí nghiệm đo quãng đường phanh Kết quả từng lần đo được trình bầy trong Phụ lục 2 - Bảng PL 2.1 Sử dụng công thức 4.2 để tính toán các giá trị φi tương ứng. Xử lý số liệu thí nghiệm tương tự trong 4.2.1.8, ta được kết quả hệ số bám của đường thử nêu tại Bảng 4.3 Bảng 4.3: Kết quả tính toán hệ số bám của đường thử Kỳ vọng Phương sai Kết luận Hệ số bám 0,68 0,08 0,68 Nhận xét kết quả thí nghiệm: - Hệ số bám của đường thử được tính toán trên cơ sở dữ liệu thử nghiệm phanh trên đường thử của 150 xe mẫu, đã được Trung tâm thử nghiệm xe cơ giới - Cục Đăng kiểm Việt Nam tiến hành thử nghiệm và cấp Báo cáo thử nghiệm theo 107 các quy định của Bộ Giao thông vận tải. Với số lượng mẫu thử lớn và thời gian thực hiện tương đối dài (trong khoảng 2 năm) nên kết quả của các phép thử có độ tin cậy cao. - Kết quả tính toán hệ số bám của đường thử là 0,68 ứng với loại đường bê tông xi măng là phù hợp. Kết luận, hệ số bám của đường thử tại Hòa Lạc là 0,68. 4.2.3. Thí nghiệm đo hệ số hiệu quả phanh Hệ số hiệu quả phanh sẽ được xác định đối với xe thử nghiệm thông qua việc đo gia tốc chậm dần cực đại của xe khi phanh (gọi tắt là gia tốc phanh). Ta có công thức xác định gia tốc phanh (lý thuyết) như sau; i p g J  j max (4.3) Hệ số hiệu quả phanh được xác định như sau: ptt p p J J K max  (4.4) trong đó: Jpmax - gia tốc phanh (lý thuyết) được xác định từ công thức trên; Jptt - gia tốc phanh (đo thực tế của xe mẫu). Trong nội dung thí nghiệm này, đã tiến hành đo gia tốc phanh của xe mẫu thí nghiệm. 4.2.3.1.Đối tượng thí nghiệm đo gia tốc phanh Jptt Các xe mẫu thí nghiệm chính là các xe mẫu đã thực hiện đo tầm nhìn. - Xe mẫu thứ nhất: Ô tô con Nhãn hiệu: KIA Sorento - Xe mẫu thứ hai: Ô tô tải Nhãn hiệu: CỬU LONG Hình 4.14: Xe mẫu thí nghiệm 108 4.2.3.2. Điều kiện môi trường khi thí nghiệm đo gia tốc phanh Jptt Yêu cầu về môi trường khi thực hiện thí nghiệm thỏa mãn Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 09-2011/BGTVT và một số yêu cầu theo hướng dẫn của Trung tâm thử nghiệm xe cơ giới - Cục Đăng kiểm Việt Nam, cụ thể như sau: Với thí nghiệm ngoài trời: Nhiệt độ ngoài trời nằm trong khoảng 150C đến 300C; độ ẩm không lớn hơn 80%; thời tiết không có mưa; đường thử loại bê tông xi măng; mặt đường bằng phẳng và khô. 4.2.3.3. Trang thiết bị sử dụng trong thí nghiệm đo gia tốc phanh Jptt - Thiết bị đo gia tốc phanh. + Nhãn hiệu: Circuitling Brake Check; + Model: BRK 05985; + Xuất xứ: Australia; + Cấp chính xác: 1%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). Hình 4.15: Thiết bị đo gia tốc phanh - Thiết bị đo vận tốc. + Nhãn hiệu: GARMIN GPS72; + Model: 13434208; + Xuất xứ: TAIWAN; + Dải đo: 0 - 300 km/h; + Cấp chính xác: 1%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). 109 - Đồng hồ đo nhiệt độ và độ ẩm. - Đồng hồ đo tốc độ gió. 4.2.3.4. Quy trình và kết quả đo gia tốc phanh Jptt Quy trình thí nghiệm Xe thí nghiệm sẽ được thử ở chế độ không tải, lốp xe bơm đúng áp suất lốp theo quy định của nhà sản xuất, các trang thiết bị, phụ kiện tiêu chuẩn lắp đầy đủ trên xe, nhiên liệu đổ đầy ít nhất 2/3 bình. Vận tốc của xe thí nghiệm (vận tốc khi bắt đầu phanh): - Xe ô tô con: 50 km/h. - Xe ô tô tải, khách có trọng lượng toàn bộ trên 3000 kG: 30 km/h. Quy trình đo: + Bước 1: Lắp đặt các thiết bị đo lên xe, kiểm tra tình trạng hoạt động của các thiết bị đo. + Bước 2: Khởi động động cơ (10 phút) đưa xe vào vị trí xuất phát. + Bước 3: Khởi hành xe theo đúng quy trình, tăng tốc đến vận tốc thí nghiệm, giữ ổn định ở vận tốc thí nghiệm. Tiến hành quá trình phanh xe (đối với xe sử dụng hộp số cơ khí điều khiển bằng tay thì tiến hành đạp bàn đạp ly hợp đồng thời với đạp bàn đạp phanh), đạp hết phanh cho đến khi xe thí nghiệm dừng lại. + Bước 4: Đọc và ghi nhận các giá trị hiển thị trên thiết bị đo như: vận tốc tại thời điểm bắt đầu phanh, gia tốc phanh Jptt. Một số hình ảnh thí nghiệm đo gia tốc phanh Jptt: Hình 4.16: Hình ảnh quá trình đo gia tốc phanh 110 Kết quả thí nghiệm đo gia tốc phanh Jptt Kết quả từng lần đo được trình bầy trong phụ lục 3 - Bảng PL 3.1 và Bảng PL 3.2. Xử lý số liệu thí nghiệm tương tự trong 4.2.1.8, ta được kết quả đo gia tốc phanh trình bầy trong bảng 4.4. Bảng 4.4: Kết quả đo gia tốc phanh Jptt Gia tốc phanh Jptt (m/s 2 ) Xe mẫu thứ nhất KIA SORENTO Xe mẫu thứ hai CỬU LONG Kỳ vọng 6,49 5,87 Phương sai 0,11 0,13 Kết luận 6,49 5,87 Kết quả tính toán hệ số hiệu quả phanh theo kết quả đo gia tốc chậm dần cực đại khi phanh (công thức 4.4) được trình bầy trong bảng 4.5. Bảng 4.5: Kết quả tính toán hệ số hiệu quả phanh Xe mẫu thứ nhất KIA SORENTO Xe mẫu thứ hai CỬU LONG Hệ số hiệu quả phanh Kp 1,02 1,15 Kết luận: Hệ số hiệu quả phanh của xe mẫu thứ nhất KIA SORENTO là 1,02; Hệ số hiệu quả phanh của xe mẫu thứ hai CỬU LONG là 1,15. 4.2.4. Thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô Trên cơ sở kết quả đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước Snt, kết quả đo hệ số hiệu quả phanh Kp, hệ số bám của đường thử j nêu trên, tổng thời gian nhận biết vật cản trên đường, phản ứng của lái xe và sự chậm tác động của hệ thống phanh T = 1,2 giây, khoảng cách giữa điểm ô tô dừng lại và chướng ngại vật 0S = 5 m, tiến hành tính toán vận tốc an toàn của xe mẫu thí nghiệm. Mối quan hệ giữa khoảng cách 111 nhìn thấy đối tượng và vận tốc an toàn của ô tô được xây dựng thành đồ thị hình 4.17 và 4.18. Đường cong trên đồ thị thể hiện giới hạn an toàn, vùng bên dưới đường cong là vùng an toàn, vùng phía trên là vùng nguy hiểm. Hình 4.17: Quan hệ giữa vận tốc an toàn của ô tô KIA SORENTO với khoảng cách nhìn thấy Như vậy, đối với xe mẫu thứ nhất KIA SORENTO, khi vận hành trong đêm và sử dụng đèn chiếu gần (tầm nhìn của người lái là 46,5 m - vật quan sát mầu đỏ sẫm ở bên trái đường) thì vận tốc an toàn theo tính toán là 59,6 km/h. Trong trường hợp vật quan sát cũng ở bên trái đường nhưng có mầu xanh sẫm, tầm nhìn người lái giảm xuống 38,8 m thì vận tốc an toàn theo tính toán giảm xuống 51,8 km/h. Hình 4.18: Quan hệ giữa vận tốc an toàn của ô tô tải CỬU LONG với khoảng cách nhìn thấy 112 Đối với xe mẫu thứ hai CỬU LONG, khi vận hành trong đêm và sử dụng đèn chiếu gần (tầm nhìn của người lái là 55 m - vật quan sát mầu đỏ sẫm ở bên trái đường) thì vận tốc an toàn theo tính toán là 64,3 km/h. Trong trường hợp vật quan sát cũng ở bên trái đường nhưng có mầu xanh sẫm, tầm nhìn người lái giảm xuống 53,8 m thì vận tốc an toàn theo tính toán giảm xuống 63,3 km/h. 4.2.4.1. Xây dựng mô hình thí nghiệm: Trên cơ sở sơ đồ tai nạn giữa ô tô với người đi bộ qua đường, lựa chọn tình huống người đi bộ xuất hiện từ phía hành lang bên trái đường, xe ô tô đang sử dụng đèn chiếu gần (đây là tình huống bất lợi nhất về an toàn trên quan điểm tầm nhìn của người lái bị hạn chế), đề xuất mô hình thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô như trong hình 4.19. Người qua đường Người qua đường bên trái bên phải 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 30 35 Hình 4.19: Mô hình đánh giá an toàn chuyển động 4.2.4.2. Vật quan sát sử dụng trong thí nghiệm Trong thí nghiệm này vật quan sát được lựa chọn là bảng dán giấy mầu đỏ sẫm (hệ số phản xạ 0,3 kích thước 1,7m x 0,33m) 113 Hình 4.20: Vật quan sát sử dụng trong thí nghiệm. Vị trí xuất hiện vật quan sát trên đường là ở mép bên trái của đường. 4.2.4.3. Điều kiện chiếu sáng Để bảo đảm thống nhất với các kết quả tính toán lý thuyết, điều kiện chiếu sáng và môi trường khi thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động sẽ phải giống với khi thí nghiệm đo tầm nhìn của người lái. Vì vậy, các thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động sẽ được thực hiện ngay sau khi tiến hành các thí nghiệm đo tầm nhìn của người lái. Ngoài ra, thí nghiệm cũng chỉ tiến hành trong điều kiện sử dụng đèn chiếu sáng phía trước. 4.2.4.4. Xe mẫu thí nghiệm Xe mẫu thí nghiệm chính là các xe mẫu đã thực hiện đo tầm nhìn của người lái: - Xe mẫu thứ nhất: Ô tô con Nhãn hiệu: KIA Sorento - Xe mẫu thứ hai: Ô tô tải Nhãn hiệu: CỬU LONG 4.2.4.5. Người lái xe thí nghiệm Việc điều khiển xe thí nghiệm theo đúng quy trình thí nghiệm là rất quan trọng. Vì vậy, trong quá trình thí nghiệm đã sử dụng các đăng kiểm viên của Cục Đăng kiểm để thực hiện việc lái xe thí nghiệm, khả năng quan sát 10/10, không có các khuyết tật về mắt. 4.2.4.6. Dụng cụ phục vụ thí nghiệm - Thiết bị đo quãng đường phanh + Nhãn hiệu: Circuitling Brake Check; + Model: BRK 05985 - Series 2; 114 + Xuất xứ: Australia; + Cấp chính xác: 1%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). - Thiết bị đo vận tốc + Nhãn hiệu: GARMIN GPS72; + Model: 13434208; + Xuất xứ: TAIWAN; + Dải đo: 0 - 300 km/h; + Cấp chính xác: 1%; + Hiệu chuẩn: Thiết bị được hiệu chuẩn theo quy định (có tem hiệu chuẩn của cơ quan nhà nước có thẩm quyền). - Thước dây đo khoảng cách. - Bộ đàm liên lạc không dây. 4.2.4.7. Quy trình và kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô. Việc chuẩn bị xe mẫu và quy trình thao tác thực hiện tương tự như với quy trình thí nghiệm đo quãng đường phanh của xe. Quy trình thí nghiệm Xe thí nghiệm sẽ được thử ở chế độ không tải, lốp xe bơm đúng áp suất lốp theo quy định của nhà sản xuất, các trang thiết bị, phụ kiện tiêu chuẩn lắp đầy đủ trên xe, nhiên liệu đổ đầy ít nhất 2/3 bình. Vận tốc của xe thí nghiệm (vận tốc khi bắt đầu phanh) - Xe ô tô con: 59,6 km/h - theo tính toán ở trên - Xe ô tô tải: 64,3 km/h - theo tính toán ở trên Quy trình đo: + Bước 1: Lắp đặt các thiết bị đo lên xe, kiểm tra tình trạng hoạt động của các thiết bị đo. + Bước 2: Khởi động động cơ đưa xe vào vị trí xuất phát. 115 + Bước 3: Khởi hành xe theo đúng quy trình, tăng tốc đến vận tốc thí nghiệm, giữ ổn định ở vận tốc thí nghiệm. Khi phát hiện có chướng ngại vật (vật quan sát) trên đường, người lái lập tức thực hiện việc phanh xe (đối với xe sử dụng hộp số cơ khí điều khiển bằng tay thì tiến hành đạp bàn đạp ly hợp đồng thời với đạp bàn đạp phanh), đạp hết phanh cho đến khi xe thí nghiệm dừng hoàn toàn. + Bước 4: Đọc và ghi nhận các giá trị hiển thị trên thiết bị đo như: vận tốc tại thời điểm bắt đầu phanh, quãng đường phanh. Đo giá trị khoảng cách còn lại từ xe thí nghiệm đến vật quan sát. Ghi nhận các kết quả vào mẫu tại Phụ lục 4. Thực hiện phép đo 20 lần theo quy trình trên. Một số hình ảnh thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô: Hình 4.21: Thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô Kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô Kết quả từng lần đo được trình bầy chi tiết trong Phụ lục 4 - Bảng PL 4.1, Bảng PL 4.2. Xử lý số liệu thí nghiệm tương tự mục 4.2.1.8, ta được kết quả đánh giá an toàn chuyển động của ô tô như trong bảng 4.6. Bảng 4.6: Kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động ở vận tốc an toàn. Xe mẫu thứ nhất KIA SORENTO Xe mẫu thứ hai CỬU LONG Sp (m) S0 (m) Sp (m) S0 (m) Kỳ vọng 20,85 6,28 24,83 5,88 Phương sai 0,77 0,89 0,67 0,72 Kết luận 20,85 6,28 24,83 5,88 116 Một số kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô CỬU LONG được trình bầy trong hình 4.22. Hình 4.22: Kết quả đánh giá an toàn chuyển động của xe ô tô CỬU LONG Nhận xét kết quả thí nghiệm - Trong tất cả các lần thử, xe đều dừng được trước vật quan sát, bảo đảm không xảy ra va chạm. Khoảng cách còn lại từ đầu xe đến vật quan sát đối với xe mẫu thứ nhất là 6,28 m, đối với xe mẫu thứ hai là 5,88 m. - Kết quả thí nghiệm tương đối phù hợp với tính toán lý thuyết (giả thiết xe ô tô dừng lại được trước vật quan sát 5 m). 4.2.5. Thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của xe ở vận tốc 80 km/h Trong thí nghiệm này vật quan sát, điều kiện chiếu sáng, xe mẫu thí nghiệm và quy trình thí nghiệm được lựa chọn như đối với thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô nêu trên. Xe thí nghiệm sẽ vận hành ở vận tốc 80 km/h, sử dụng đèn chiếu gần. 65; 5.88 40; 31.8 50; 22.9 -15.95 50.97 45.57 -2.24 38.77 30.6 21.04 10.09 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Vận tốc thử v (km/h) K h o ản g c ác h g iữ a đ iể m ô t ô d ừ n g v à ch ư ớ n g n g ại v ật S o ( m ) w Giá trị thử nghiệm thực tế (vận tốc thử, khoảng cách giữa điểm dừng và vật cản) Đường lý thuyết 117 Giới hạn vận tốc 80 km/h được quy định cho hầu hết các tuyến đường bộ, đoạn ngoài khu vực đô thị và khu đông dân cư. Khi tham gia giao thông trên các đoạn đường này, người lái được phép điều khiển xe chạy ở tốc đến 80 km/h và có thể sử dụng cả đèn chiếu xa và chiếu gần khi trời tối. Kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô Kết quả từng lần đo được trình bầy trong Phụ lục 5 - Bảng PL 5.1 Xử lý số liệu thí nghiệm tương tự trong 4.2.1.8. Kết quả đánh giá an toàn chuyển động của ô tô trình bầy trong bảng 4.7. Bảng 4.7: Kết quả đánh giá an toàn chuyển động ở vận tốc 80 km/h. Xe mẫu thứ nhất KIA SORENTO Sp (m) S0 (m) Kỳ vọng 32,51 - 7,87 * Phương sai 1,38 0,86 Kết luận 32,51 - 7,87 * Dấu (-) thể hiện vị trí ô tô dừng vượt qua vật quan sát Một số kết quả thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô KIA SORENTO được trình bầy trong hình 4.23. Hình 4.23: Kết quả đánh giá an toàn chuyển động của ô tô KIA SORENTO 40; 25.2 50; 15.9 60; 6.28 80; -7.87-6.65 14.62 23.43 31.02 46.5 4.6 -19.1 42.56 37.4 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Vận tốc thử v (km/h) K h o ả n g c á c h g iữ a đ iể m ô t ô d ừ n g v à c h ư ớ n g n g ạ i v ậ t S o ( m ) Đường lý thuyết w Giá trị thử nghiệm thực tế (vận tốc thử, khoảng cách giữa điểm dừng và vật cản) 118 Nhận xét kết quả thí nghiệm: - Trong tất cả các lần thí nghiệm, xe mẫu không dừng lại được trước vật quan sát, xác suất xảy ra va chạm là 100%. Khoảng cách đầu xe vượt qua vật quan sát đối với xe thí nghiệm là 7,87 m. 4.3. Kết luận Chương IV - Việc tính toán vận tốc an toàn của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước cũng như thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động của ô tô là hết sức cần thiết trong việc nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu tai nạn giao thông. - Các thí nghiệm đo tầm nhìn thấy của người lái ô tô là không quá phức tạp và có thể ứng dụng để tiến hành đo trong điều kiện giao thông cụ thể. Kết quả thí nghiệm cho thấy tầm nhìn của người lái giảm xuống đến 38,8 m trong trường hợp chỉ sử dụng đèn chiếu gần với vật quan sát có mầu xanh sẫm, xuất hiện bên trái đường. - Với các giả thiết về môi trường như trong thí nghiệm, vận tốc an toàn của ô tô thí nghiệm trong điều kiện sử dụng đèn chiếu gần là lớn hơn 50 km/h. Như vậy, về mặt lý thuyết quy định về vận tốc giới hạn khi tham gia giao thông trong khu đông dân cư không vượt quá 50 km/h là phù hợp với điều kiện an toàn kỹ thuật của ô tô. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng khi không có các nguồn sáng gây chói, sương mù, mưa… - Khi tham gia giao thông với vận tốc gần với vận tốc giới hạn 80 km/h (quy định đối với ngoài khu đông dân cư), nếu ô tô chỉ sử dụng đèn chiếu gần để chiếu sáng phía trước thì không bảo đảm an toàn. - Người lái ô tô ngoài việc kiểm soát vận tốc ô tô phù hợp quy định cũng cần phải biết được khả năng kiểm soát an toàn của chính chiếc xe mình đang lái. Vì vậy, nhà sản xuất ô tô cần có các khuyến cáo có tính định lượng về vận tốc an toàn cho người lái ô tô trong điều kiện vận hành xe ban đêm hoặc khi thời tiết xấu. 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ An toàn giao thông đường bộ nói chung, an toàn chuyển động của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước nói riêng đang được cả xã hội Việt Nam quan tâm. Đề tài luận án có tính khoa học, có ý nghĩa thực tiễn, phù hợp với chuyên ngành cơ khí động lực và đã đáp ứng một phần mối quan tâm trên. Những kết quả chính của luận án: 1. Đề tài đã nghiên cứu ảnh hưởng của đèn chiếu sáng phía trước (đèn chiếu xa và đèn chiếu gần) đến vận tốc an toàn của ô tô trong đêm. Khi ô tô chuyển động trong đêm, vùng sáng do đèn chiếu sáng phía trước tạo ra là một kênh thông tin quan trọng giúp người lái phán đoán được tình huống giao thông và kịp thời xử lý khi có sự cố bất thường. Khi phanh ô tô để phòng tránh tai nạn, thông tin do đèn chiếu sáng phía trước cung cấp cho người lái ảnh hưởng trực tiếp tới thời gian phản ứng của người lái và vì vậy ảnh hưởng tới quãng đường phanh. Trong trường hợp này, chuyển động của ô tô được coi là an toàn khi ô tô được phanh dừng lại trước khi va chạm với đối tượng. Vận tốc của ô tô khi đó được coi là vận tốc an toàn. Ý tưởng này là cơ sở lý luận xuyên suốt của luận án và đã được công bố trong đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu các yếu tố liên quan giữa đèn chiếu sáng phía trước và an toàn chuyển động của ô tô” [3]. 2. Đã xây dựng công thức tính vận tốc an toàn của ô tô theo quãng đường phanh phụ thuộc vào tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái khi chỉ chiếu sáng đường bằng đèn chiếu sáng phía trước. Bằng công thức này, để trực quan hơn với mỗi loại ô tô có thể xây dựng được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái và vận tốc an toàn của loại xe ô tô. Kết quả nghiên cứu cho thấy, vận tốc an toàn của mẫu xe thứ nhất là 59,6 km/h và mẫu xe thứ hai là 64,3 km/h trong cùng điều kiện môi trường. Khi nâng vận tốc tới gần 80 km/h, ô tô đã chuyển động không an toàn vì nó chỉ được phanh dừng lại khi đã vượt qua đối tượng. Kết quả này được công bố trong công trình [4],[6]. 120 3. Đã tiến hành nhiều thí nghiệm đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước, đo hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, phân tích và lựa chọn thời gian phản ứng của người lái khi phanh ô tô trong đêm khi chỉ sử dụng đèn chiếu sáng phía trước làm số liệu đầu vào cho các tính toán. Sự phù hợp giữa kết quả tính toán và kết quả thí nghiệm đã khẳng định tính đúng đắn của mô hình. Kết quả này được công bố trong công trình [5],[6]. 4. Phương pháp và thiết bị đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái được trình bày trong luận án có thể được ứng dụng trong thực tiễn trên những đoạn đường thường xảy ra tai nạn giao thông đường bộ vào ban đêm. Trên cơ sở đó quy định vận tốc tối đa chạy xe trong đêm trên đoạn đường này [4],[5]. 5. Việc đánh giá đèn chiếu sáng phía trước ô tô thông qua các hệ số an toàn (Katd, Kc, Kp) giúp cho các nhà sản xuất và người tiêu dùng có được sự so sánh định lượng giữa các đèn để nghiên cứu phát triển cũng như lựa chọn sản phẩm. Luận án có thể làm tài liệu tham khảo cho các nhà máy sản xuất, lắp ráp đèn ô tô, nhà máy sản xuất, lắp ráp ô tô, các cơ quan quản lý chuyên ngành liên quan tới an toàn giao thông đường bộ, các cơ sở đào tạo và nghiên cứu. Kiến nghị: - Luận án khuyến cáo người lái ô tô trong việc làm chủ tốc độ phù hợp với khả năng quan sát. Người lái ô tô cần có các hiểu biết về sử dụng đèn chiếu xa, chiếu gần của ô tô một cách hợp lý, khoa học để đảm bảo an toàn giao thông. Khi lái xe trong đêm ngoài khu vực đô thị vận tốc tối đa cho phép ≥ 80km/h, để bảo đảm an toàn nên sử dụng đèn chiếu xa, nếu vì lý do nào đó phải sử dụng đèn chiếu gần thì phải giảm tốc độ chuyển động cho phù hợp. - Các cơ sở sản xuất, lắp ráp ô tô cần có khuyến cáo đối với người lái về vận tốc an toàn giới hạn của từng loại ô tô khi sử dụng đèn chiếu gần và trong các tình huống nguy hiểm khi tầm nhìn giảm xuống đột ngột. 121 Hướng nghiên cứu tiếp theo: - Vùng chiếu sáng của đèn chiếu sáng phía trước ngoài yêu cầu về tầm nhìn như đã đề cập trong luận án còn bị ràng buộc bởi yêu cầu về kiểm soát độ chói cho các xe đi ngược chiều và khả năng quan sát biển báo hiệu đường bộ nên cần có các nghiên cứu rộng hơn. - Theo hướng nghiên cứu của luận án có thể mở rộng khái niệm “an toàn” liên quan tới chuyển hướng chuyển động, tầm nhìn bị hạn chế bởi các yếu tố như trời mưa, sương mù, bụi,… 122 Danh mục công trình công bố của tác giả 1. Nguyen Thai Hung, Headlamp - Some discussion about the color of light, Tuyển tập Hội nghị Quốc tế về công nghệ ô tô - ICAT’2005. 2. Nguyễn Thái Hùng, Nghiên cứu các yếu tố liên quan giữa đèn chiếu sáng phía trước và an toàn chuyển động của ôtô, Đề tài nghiên cứu khoa học của NCS, Trường Đại học Giao thông vận tải, 2009. 3. Nguyễn Thái Hùng, Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố quang học tới tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái ô tô, Đề tài nghiên cứu khoa học của NCS, Trường Đại học Giao thông vận tải, 2010. 4. Nguyễn Thái Hùng, Nghiên cứu khảo sát đo tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái ô tô trong điều kiện sử dụng đèn chiếu sáng phía trước, Đề tài nghiên cứu khoa học của NCS, Trường Đại học Giao thông vận tải, 2011. 5. Nguyễn Văn Bang, Nguyễn Thái Hùng, Đặng Việt Hà, Tô Hoàng Tùng, Xác định tầm nhìn thấy đối tượng trên đường của người lái ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước bằng thực nghiệm, Tạp chí Cơ khí Việt Nam - Số 6 tháng 6/2013, trang 20-23. 6. Nguyễn Văn Bang, Nguyễn Thái Hùng, Đặng Việt Hà, Doãn Mạnh Hùng, Xác định vận tốc chuyển động an toàn của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước, Tạp chí Cơ khí Việt Nam - Số 8 tháng 8/2013, trang 15-19. 123 Danh mục tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt [1] Lương Duyên Bình (1992), Giáo trình Vật lý đại cương, Tập 3 - Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội. [2] Bộ Công an (2009), Thông tư số 58/2009/TT-BCA(C11) ngày 28/10/2009 Quy định và hướng dẫn thống kê, tổng hợp, xây dựng cơ sở dữ liệu, cung cấp thông tin về tai nạn giao thông đường bộ. [3] Bộ Giao thông vận tải (2011), QCVN 09 : 2011/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với ô tô. [4] Bộ Giao thông vận tải (2011), QCVN 32 : 2011/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kính an toàn của xe ô tô. [5] Bộ Giao thông vận tải (2011), QCVN 35 : 2011/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về đặc tính quang học đèn chiếu sáng phía trước của phương tiện giao thông cơ giới đường bộ. [6] Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Phanh Ô tô, cơ sở khoa học và thành tựu mới - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. [7] Nguyễn Hữu Cẩn (2000), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. [8] Bùi Xuân Cậy, Trần Thị Kim Đăng, Vũ Đức Sỹ, Nguyễn Quang Phúc (2009), Thiết kế nền mặt đường ô tô, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội. [9] Bùi Xuân Cậy, Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Hữu Dũng (2012), An toàn giao thông đường bộ - Nhà Xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội. [10] Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào, Lê Hải Hưng, Ngô Xuân Thành, Nguyễn Anh Tuấn (2008), Kỹ thuật chiếu sáng - Chiếu sáng tiện nghi và hiệu quả năng lượng - Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [11] Cao Trọng Hiền, Nguyễn Văn Bang, Trịnh Chí Thiện (1995), Thí nghiệm ô tô, Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội. [12] Đỗ Đình Hòa (2006), Điều tra tai nạn giao thông, Nhà xuất bản Công an nhân dân, Hà Nội. 124 [13] Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết Quy hoạch thực nghiệm và ứng dụng trong kỹ thuật nông nghiệp, Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội. [14] Phạm Hữu Nam (1991), Nghiên cứu phương pháp đánh giá hiệu quả phanh - Luận án Phó tiến sỹ khoa học kỹ thuật. [15] Nguyễn Khắc Trai (1997), Tính điều khiển và quỹ đạo chuyển động của ô tô, NXB Giao thông vận tải. [16] Nguyễn Doãn Ý (2009), Xử lý số liệu thực nghiệm trong kỹ thuật, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [17] Các trang Web: Tài liệu tiếng Anh [18] Adrian W (1976), Method of calculating the required luminances in tunnel entrances, Lighting Research and Technology. [19] Antonio Lopez, Jorg Hilgenstock, Andreas Busse, Ramon Baldrich, Felipe Lumbreras, Joan Serrat, Nighttime Vehicle Detection for Inteligent Headlight Control, Computer Vision Centre and Computer Science Dept., Anton. Univ. of Barcelona Volkswagen AG, Group Research. [20] AUTOMOTIVE HANDBOOK (1993), Imprimé en Allemagne. [21] Blanco M (2002), Relationship Between Driver Characteristic, Nighttime Driving Risk Perception, and Visual Performace under Adverse and Clear Weather Conditions and Different Vision Enhancement Systems, Virginia Tech Electronic Thesis and Dissertation. [22] Burkard Wordenweber, Jorg Wallaschek, Peter Boyce, Donald Hoffman (2007), Automotive lighting and Human Vision, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 125 [23] Daniel J. Stern (2009), “What is Selective - Yellow light?”, USA. [24] David W. More (1998), Headlamp history and harmonization, Michigan. [25] Douglas Mace, Philip Garvey, Richard J. Porter, Richard Schwab, Werner Adrian (2001), Countermeasures for reducing the effects of headlight glare, The AAA Foundation for traffic safety, USA. [26] Dubrovin A, Leleve J, Prevost A, Canry M, Cherfan S, Lecocq P, Kelada J.M, Kemeny A, Application of real-time lighting simutation for intelligent front-lighting studies, VALEO lighting system - Technocenter Renault. [27] Gordon Harris, Daniel Karpen, Color-Corrected Motor Vehicle Headlight, Rearview Mirror, and Windshield for Glare Control, Huntington, NY. [28] Hills BL (1976), Visibility under night driving conditions: Deviation of (ΔL, A) characteristic and factors in their application, Lighting Research and Technology. [29] Jason Clark (2004), Nighttime Driving Evaluation of the Effects of Disability and Discomfort Glare from Various Headlamps under Low and Hight Light Adaptation Levels - Blacksburg, Virginia. [30] John Van Derlofske (2003), Glare and nighttime roadway visibility, TRB Annualy meeting workshop 101. [31] Margie Peden, Richard Scurfield, David Sleet, Dinesh Mohan, Adnan A. Hyder, Eva Jarawan, Colin Mathers (2004), World report on road traffic injury prevention, World Health Organization, Geneva. [32] Mark Babizhayev (2003), Glare Disability and Driving Safety, Ophthalmic Research. [33] Rudolf G. Mortimer, Judith M. Becker, Computer Simulation evaluation of visibility distances provided by three headlamp systems, Highway safety Research Institute, University of Michigan. 126 [34] Santokh Singh, Mike Perel, Drivers’ perceptions of headlight glare from oncoming and following vehicles, National Highway Traffic Safety Administration - US. Department of Transportation. [35] Schoon C.C, Schreuder D.A (1993), HID car headlights and road safety, Leidschendam, SWOV Institute for Road Safety Research, The Netherlands. [36] The 28 th Asia experts meeting on Headlamps (2011), Ha Noi. [37] UN-ECE R13 Uniform Provisions concerning the approval of vehicles of categories M,N and O with regard to braking. [38] UN-ECE R112 Uniform Provisions concerning the approval of motor vehicle headlamps emtting an asymmetrical passing beam or a driving beam or both and equipped with filament lamps. [39] UN-ECE R113 Uniform Provisions concerning the approval of motor vehicle headlamps emtting a symmetrical passing beam or a driving beam or both and equipped with filament lamps. [40] Valeo (2008), Cars and Safety. Tài liệu tiếng Nga [41] Cытник В. Н. (1971), Решение некаторых вопросов организации и безопасности движения с учетом особенностей зрительного восприятия водителя. Автореф. Дис. На соиск. Ученой степ. Канд. Техн. Наук. [42] К.М.Левитин (1986), Безопасность движения автомобилей в условиях ограниченной видимости, Москва “транспорт”. Tài liệu tiếng Trung [43] Hứa Hồng Quốc (2004), Sự cố kỹ thuật ô tô - Dùng cho chuyên ngành ứng dụng kỹ thuật ô tô - Nhà Xuất bản Giao thông nhân dân, Bắc Kinh.