Система для контроля управления транспортным средством
Полезная модель относится к системам контроля, предназначена для установки на транспортном средстве (ТС) для определения уровня умения водителя управлять ТС в реальных условиях движения и может быть использована: при обучении вождению ТС, при проведении квалификационных экзаменов на получение права управления ТС, для ранжирования водителей по уровню мастерства управления ТС, для контроля в реальном масштабе времени качества управления (эффективности и безопасности) в реальных условиях движения. Система для контроля управления транспортным средством содержит выполненные с возможностью установки на транспортном средстве и соединения с датчиком пути, проходимого транспортным средством, и датчиком расхода топлива, устройство для обработки информации, связанное с ним устройство для отображения информации с дисплеем и средство управления, устройство для обработки информации выполнено с возможностью вычисления посредством установленной программы реальных значений максимальной скорости, среднего квадратичного отклонения ускорения от среднего значения, средней скорости и расхода топлива, сравнения реальных максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения с вычисляемыми установленной программой безопасными значениями этих показателей и определения уровня безопасности движения транспортного средства, сравнения реальных показателей средней скорости и расхода топлива с вычисляемыми установленной программой оптимальными значениями средней скорости и нормативными значениями расхода топлива, и определения уровня безопасности и эффективности управления транспортным средством с выведением этих показателей на дисплей. Полезная модель позволит определить уровень умения водителя управлять ТС в реальных условиях движения путем сравнения измеряемых показателей качества управления ТС с безопасными (оптимальными, нормативными) значениями этих показателей, которые вычисляются в зависимости от уровня удобства движения в транспортном потоке на основании определенных предварительно зависимостей безопасных (оптимальных, нормативных) значений этих показателей.
Полезная модель относится к системам контроля, предназначена для установки на транспортном средстве (ТС) для определения уровня умения водителя управлять ТС в реальных условиях движения и может быть использована: при обучении вождению ТС, при проведении квалификационных экзаменов на получение права управления ТС, для ранжирования водителей по уровню мастерства управления ТС, для контроля в реальном масштабе времени качества управления (эффективности и безопасности) в реальных условиях движения.
В настоящее время уровень умения кандидата в водители, при достижении которого завершатся обучение, оценивается инструктором субъективно. Применение полезной модели позволит контролировать процесс обучения и завершать его только после достижения заданного уровня качества управления ТС, определяемого с помощью измеряемых показателей.
На квалификационном экзамене оценка готовности кандидата в водители к участию в дорожном движении производится экзаменатором так же субъективно. В результате водительские удостоверения получают водители не умеющие управлять ТС с необходимыми уровнями безопасности и эффективности. Применение полезной модели позволит допускать к участию в дорожном движении только тех водителей, которые умеют управлять ТС с заданными уровнями эффективности и безопасности.
Действующие квалификационные характеристики требует от водителя уметь управлять ТС, не расшифровывая этого понятия. Поэтому сегодня отсутствует возможность ранжирования водителей по уровню мастерства и, следовательно, отсутствует и система, мотивирующая водителей повышать его. Применение полезной модели позволит объективно ранжировать водителей по уровню мастерства. На этой основе может быть построена система, мотивирующая водителей управлять ТС более эффективно и безопасно. Такая система может быть создана как на транспортном предприятии, так и в масштабах государства.
В настоящее время во всем мире получают широкое развитие системы диспетчерского контроля и управления движением ТС - Automatic Vehicle Location (AVL). Предназначены они для обеспечения оперативного контроля и управления транспортным парком предприятия или компании в целях повышения эффективности и безопасности перевозок.
Диспетчерская система функционирует следующим образом: на ТС устанавливается бортовой комплект, включающий навигационную систему, с помощью которого определяются текущие координаты, скорость, ускорение, расход топлива, информация о состоянии систем и агрегатов ТС. Собранная информация передается в диспетчерский центр (ДЦ), который оборудован программно-аппаратным комплексом, предназначенным для ее обработки и анализа. Положение ТС отображается на электронной карте местности, что позволяет оператору ДЦ визуально наблюдать местонахождение подконтрольных ТС. Поступившая информация накапливается в базе данных и используется для анализа качества перевозок (эффективности и безопасности) и генерации необходимых документов.
Известна также система для контроля состояния и управления движением ТС, содержащая навигационный контроллер, коммуникационный и телеметрический модули, блоки датчиков, собирающих информацию о техническом состоянии ТС и эксплуатационных параметрах его движения, блок управления исполнительными устройствами, блоки определения географического положения, спутниковой радиосвязи, телефонной радиосвязи, приемопередающий блок и интеллектуальный модуль (RU 
36801 U1, 27.03.2004 г.).
Указанные системы обладают ограниченными возможностями в отношении оценки качества управления ТС в условиях реального движения. Оценка качества управления производится техническими средствами ДЦ; отсутствуют критерии качества управления ТС. В результате каналы связи ТС и ДЦ передают большое количество избыточной информации, которую обрабатывает и анализирует диспетчер для принятия решения. Качество такого анализа не может быть высоким, так как он базируется на субъективных оценках диспетчера.
Техническим результатом предложенной полезной модели является разработка системы для контроля управления транспортным средством, обладающей высокой функциональной эффективностью и удобством, которая позволяет объективно оценить уровень умения вождения и повысить эффективность процесса обучения вождению транспортного средства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что система контроля управления транспортным средством содержит выполненные с возможностью установки на транспортном средстве и соединения с датчиком пути, проходимого транспортным средством, и датчиком расхода топлива, устройство для обработки информации, связанное с ним устройство для отображения информации с дисплеем и средство управления, устройство для обработки информации выполнено с возможностью вычисления посредством установленной программы реальных значений скорости, среднего квадратичного отклонения ускорения от среднего значения и расхода топлива, сравнения реальных максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения с вычисляемыми установленной программой безопасными значениями этих показателей и определения уровня безопасности движения транспортного средства, сравнения реальных показателей средней скорости и расхода топлива с вычисляемыми установленной программой оптимальными значениями средней скорости и нормативными значениями расхода топлива, и определения уровня эффективности управления транспортным средством с выведением этих показателей на дисплей.
Кроме того, реальные показатели максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения могут быть выведены на дисплей с цветовой индикацией различных уровней безопасности движения транспортного средства различными цветами.
Кроме того, цветовая индикация различных уровней безопасности для показателя максимальной скорости может быть выполнена следующим образом: красным цветом -«опасное управление»; желтым цветом - «ненадежное управление»; зеленым цветом -«надежной управление»; голубым цветом - «допустимое превышение».
Кроме того, цветовая индикация различных уровней безопасности для показателя среднего квадратичного отклонения ускорения может быть выполнена следующим образом: красным цветом - «опасное управление»; желтым цветом - «ненадежное управление»; зеленым цветом - «надежное управление».
Кроме того, что реальные показатели средней скорости и расхода топлива могут быть выведены на дисплей с цветовой индикацией различных уровней эффективности управления транспортным средством различными цветами.
Кроме того, цветовая индикация различных уровней эффективности управления для показателя средней скорости может быть выполнена следующим образом: желтым цветом - «неэффективное управление»; зеленым цветом - «эффективное управление».
Кроме того, цветовая индикация различных уровней эффективности управления для показателя расхода топлива может быть выполнена: красным цветом - «неэкономичное управление»; желтым цветом - «нормативное управление»; зеленым цветом - «экономичное управление».
Кроме того, реальные показатели максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения выводятся на дисплей с цветовой индикацией различных уровней безопасности движения транспортного средства различными цветами одновременно с речевым сообщением.
Кроме того, система снабжена звуковой сигнализацией, выполненной с возможностью подачи звукового сигнала при превышении реальных значений максимальной скорости, среднего квадратичного отклонения ускорения от безопасных значений этих показателей.
Система содержит устройство для обработки информации (УОБИ) и связанное с ним устройство для отображения информации (УОТИ) с дисплеем.
УОБИ и УОТИ выполнены с возможностью установки на транспортном средстве.
УОБИ выполнено с возможностью соединения с датчиком пути, проходимым транспортным средством, и датчиком расхода топлива.
УОБИ выполнено с возможностью вычисления посредством установленной программы реальных значений скорости, СКО ускорения и расхода топлива ТС, сравнения максимальной скорости и СКО ускорения с вычисляемыми установленной программой безопасными значениями этих показателей, вычисляемых по предварительно определенным зависимостям безопасных значений скорости и СКО ускорения от показателя уровня удобства движения в транспортном потоке - отношения времени движения ТС ко времени поездки и определения уровня безопасности движения путем сравнения реальных значений этих показателей с вычисленными величинами.
УОБИ выполнено также с возможностью сравнения реальных значений средней скорости с вычисленными установленной программой оптимальными ее величинами, изменяющихся в зависимости от условий движения в транспортном потоке, вычисляемых по предварительно определенной зависимости оптимальной средней скорости от показателя уровня удобства движения в транспортном потоке - отношения времени движения ТС ко времени поездки, возможностью сравнения реальных значений расхода топлива с вычисленными установленной программой нормативными его величинами, изменяющихся в зависимости от условий движения в транспортном потоке, вычисляемых по предварительно определенной зависимости нормативного расхода топлива от показателя уровня удобства движения в транспортном потоке - отношения времени движения ТС ко времени поездки и определения уровня эффективности управления ТС путем сравнения реальных значений показателей средней скорости и расхода топлива с вычисленными величинами.
Реальные и безопасные значения максимальной скорости и СКО ускорения ТС, реальные и оптимальные значения средней скорости, реальные и нормативные значения расхода топлива выводятся на дисплей в цифровом виде и могут быть дополнены цветовой индикацией, информирующей водителя об уровнях безопасности и эффективности управления ТС разным цветом.
Система работает следующим образом.
Система устанавливается на транспортном средстве.
Датчики прохождения пути и расхода топлива передают информацию на соединенное с ними УОБИ, где она обрабатывается посредством установленной программы и вычисляются: максимальная скорость, СКО ускорения, средняя скорость и расход топлива на пройденном отрезке пути. На том же отрезке пути на основании измерения отношения времени движения ТС ко времени поездки, по определенным предварительно зависимостям вычисляются безопасные значения скорости и СКО ускорения, оптимальное значение средней скорости и нормативное значение расхода топлива.
Связанное с УОБИ средство управления посредством специальных кнопок управляет работой устройства с выведением требуемой информации на дисплей.
В таблице 1 приведен перечень показателей движения ТС, отражающих качество управления этим ТС и выводимых на дисплей во время поездки по запросу водителя.
| Таблица 1 | |||||
| п/п | Измеряемые параметры | Обозначение | Единица измерения | Диапазон измерения | Дискретность |
| 1. | Максимальная скорость и ее безопасные значение | Vмах Vмах.без Vmin.без | км/ч | 0 200 | 0,1 |
| 2. | СКО ускорения и его |  j | м/с2 | 05 | 0,01 |
 | безопасное значение | j.без | | | |
| 3. | Число пиковых превышений безопасной скорости | nv | 1/100 км | 0100 | 1 |
| n v.без | |||||
| 4. | Средняя скорость и ее оптимальное значение | Vc | км/ч | 0150 | 0,1 |
| V c.опт | |||||
| 5. | Путевой расход топлива в поездке и его нормативное значение | qs | л/100 км | 0100 | 0,1 |
| g s.нр |
Результаты вычислений отображаются на дисплее в следующем формате: условное обозначение, результат измерений / безопасная (оптимальная, нормативная) величина, размерность. Если Vmax>V min.бeз, в качестве сравниваемого значения указывается Vmax.бeз. Если Vmax
Vmin.бeз, в качестве сравниваемого значения указывается Vmin.6eз
Пример изображение информации на дисплее:
- п.1 Vmax 65/60 км/ч.
Vmin 42/50 км/ч;
- п.2 j 0,46/0.65 м/с2;
- п.3 nv 5/0 1/100 км
- п.4 Vc 32.8/33.4 км/ч;
- п.5 qs 8,1/9,2 л/100 км;
Считывая измеренное и безопасное (оптимальное, нормативное) значения показателя водитель может сравнить их и определить, что он находится в границах безопасного (эффективного) управления, перешел эти границы, величину и знак отклонения от безопасного (оптимального, нормативного) значения. Полученная информация, является информацией обратной связи, на основании которой водитель производит управляющие действия, направленные на устранение возникшего рассогласования между параметрами движения ТС и их безопасными (оптимальными, нормативными) значениями.
Полезная модель позволит определить уровень умения водителя управлять ТС в реальных условиях движения путем сравнения измеряемых показателей качества управления ТС с безопасными (оптимальными, нормативными) значениями этих показателей, которые вычисляются в зависимости от уровня удобства движения в транспортном потоке на основании определенных предварительно зависимостей безопасных (оптимальных, нормативных) значений этих показателей.
1. Система для контроля управления транспортным средством, содержащая выполненные с возможностью установки на транспортном средстве и соединения с датчиком пути, проходимого транспортным средством, и датчиком расхода топлива, устройство для обработки информации, связанное с ним устройство для отображения информации с дисплеем и средство управления, устройство для обработки информации выполнено с возможностью вычисления посредством установленной программы реальных значений максимальной скорости, среднего квадратичного отклонения ускорения от среднего значения, средней скорости и расхода топлива, сравнения реальных максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения с вычисляемыми установленной программой безопасными значениями этих показателей и определения уровня безопасности движения транспортного средства, сравнения реальных показателей средней скорости и расхода топлива с вычисляемыми установленной программой оптимальными значениями средней скорости и нормативными значениями расхода топлива, и определения уровня безопасности и эффективности управления транспортным средством с выведением этих показателей на дисплей.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что реальные показатели максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения выводятся на дисплей с цветовой индикацией различных уровней безопасности движения транспортного средства различными цветами.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что цветовая индикация различных уровней безопасности для показателя максимальной скорости выполнена: красным цветом - «опасное управление»; желтым цветом - «ненадежное управление»; зеленым цветом - «надежное управление»; голубым цветом - «допустимое превышение».
4. Система по п.2, отличающаяся тем, что цветовая индикация различных уровней безопасности для показателя среднего квадратичного отклонения ускорения выполнена: красным цветом - «опасное управление»; желтым цветом - «ненадежное управление»; зеленым цветом - «надежное управление».
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что реальные показатели средней скорости и расхода топлива выводятся на дисплей с цветовой индикацией различных уровней эффективности управления транспортным средством различными цветами.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что цветовая индикация различных уровней эффективности управления для показателя средней скорости выполнена: желтым цветом - «неэффективное управление»; зеленым цветом - «эффективное управление».
7. Система по п.5, отличающаяся тем, что цветовая индикация различных уровней эффективности управления для показателя расхода топлива выполнена: красным цветом - «неэкономичное управление»; желтым цветом - «нормативное управление»; зеленым цветом - «экономичное управление».
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что реальные показатели максимальной скорости и среднего квадратичного отклонения ускорения выводятся на дисплей с цветовой индикацией различных уровней безопасности движения транспортного средства различными цветами одновременно с речевым сообщением.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена звуковой сигнализацией, выполненной с возможностью подачи звукового сигнала при превышении реальных значений максимальной скорости, среднего квадратичного отклонения ускорения от безопасных значений этих показателей.
