Найти тему

Алгоритм, который поможет машинисту увидеть заглохший автомобиль на переезде

Оглавление

Как выглядит железнодорожный переезд за городом глазами водителя

Исследователи Пьер Тиффо и Жак Бержерон протестировали на автомобильном симуляторе Университета Монреаля 56 водителей мужского пола, средний возраст которых составлял 24 года. В качестве зависимой переменной выступала частота движения рулём. В качестве независимой переменной выступала окружающая дорожная обстановка.

По монотонному сценарию, загруженному в симулятор Университета Монреаля, пейзаж (дорога A) представлял пары сосен — по одному дереву на каждой из сторон дороги, которые представали перед водителем с частотой одна пара в секунду при заданной скорости в 130 км/ч. Пары деревьев были видимы до самой грани горизонта.

Другой сценарий (дорога B), был предназначен, чтобы быть монотонным, но без повторяющейся среды дороги A. Дорога B включала визуальные стимулы, представляющие элементы, которые, часто встречаются в сельской местности. По бокам дороги встречались изредка случайные деревья, здания и фермы.

По результатам обработки данных о частоте движений рулём Пьером Тиффо и Жаком Бержероном были обнаружены различия. Значительное различие наблюдалось между дорогами А и В, по параметру больших движений рулём (6-10◦) с уровнем значимости (P <0,049). Испытуемые делали большие движения рулем чаще, в то время как вели машину по дороге А, чем по дороге B. Хотя выявленное различие выглядит весьма незначительно, оно показывают, тем не менее, воздействие монотонности дороги на большую частоту значительных поворотов руля. Это по мнению Пьера Тиффо и Жака Бержерона предполагает больший эффект усталости на показатель производительности рулевого управления.

Как выглядит железнодорожный переезд за городом глазами машиниста поезда

В соответствии с экологическим подходом к зрительному восприятию известного учёного-экспериментатора Дж. Гибсона во время пассивной езды в транспорте мышечно-суставные ощущения положения и движения отдельных частей тела, отсутствуют. Единственно надежную информацию о смещении дают зрительные ощущения. Это верно в особенности сейчас, когда активно развивается технология бесстыкового, «бархатного пути» и движение поезда становится необычайно плавным. Поэтому единственным надёжным источником информации для машиниста выступают показания приборов.

По данным исследования Д. Л. Петрович успешность «сложного» считывания приборной информации зависит от когнитивно-стилевых характеристик операторов.

Большая выраженность поленезависимости соответствует более высоким результативным показателям «сложного» считывания приборных шкал. Большая выраженность импульсивности соответствует более низким результативным показателям «сложного» считывания приборных шкал.

Полезависимость — поленезависимость это способность человека находить простую релевантную деталь в сложном для восприятия образе. Согласно М.А. Холодной, люди с поленезависимым стилем легко преодолевают сложный контекст (быстро вычленяют деталь из сложного целого, с легкостью преобразуют заданную ситуацию, без особых затруднений выделяют основное противоречие в проблеме и т. п.), т. е. демонстрируют артикулированный подход к полю. Люди с полезависимым стилем, напротив, с трудом преодолевают сложный контекст (им нужно время, чтобы увидеть деталь в сложном целом, их отличает склонность принимать ситуацию в ее готовом, заданном виде, они не всегда могут обнаружить релевантое противоречие в задаче и т. п.), т. е. демонстрируют глобальный подход к полю.

Методика "Фигуры Готшальдта" для диагностики когнитивного стиля "Полезависимость — поленезависимость" (Изображение с сайта myshared.ru)
Методика "Фигуры Готшальдта" для диагностики когнитивного стиля "Полезависимость — поленезависимость" (Изображение с сайта myshared.ru)

Импульсивность — рефлективность, как отмечает Д. Л. Петрович, характеризует склонность к обдумыванию перед принятием решения, когда необходимо осуществить правильный выбор из некоторого множества альтернатив. Импульсивные испытуемые склонны быстро реагировать на проблемную ситуацию, быстро принимать решение без тщательного анализа ситуации. Рефлективные — характеризуются замедленным темпом реагирования, решение принимается ими на основе тщательного обдумывания

Согласно данным Е.И. Периковой когнитивных стиль «импульсивность-рефлективность» оказывает влияние на успешность выполнения задач быстрой категоризации сюжетных изображений. Успешные респонденты имеют среднее время первого ответа 35 секунд, а неуспешные среднее время первого ответа — 85 секунд. В качестве стимулов в исследовании Е.И. Периковой были представлены фотографии общих сцен на примере изображений природы и городских построек; объекты базисного уровня (изображения собак и легковых автомобилей) и объекты высшего уровня (изображения животных и транспортных средств).

Для полной остановки грузовому поезду, двигающемуся со скоростью 88,5 км/ч необходимо по данным Национального совета безопасности США не менее 1,61 километра. А зачастую прямая видимость до пересечения железнодорожного пути отсутствует, и машинист просто не успевает затормозить.

Возможное решение

Так как в настоящее время даже при автоведении по данным Е.Е. Завьялова и Д. В. Волковского около 10% пути проходится поездом в режиме ручного управления машинистом алгоритмом (набором точных предписаний, посредством которых осуществляется достижение поставленной цели предотвращения столкновений поездов с транспортными средствами на ж/д переездах)и избегания потерь от столкновений поездов с транспортными средствами может стать следующий: существующие на железнодорожных переездах камеры видеонаблюдения подключить к локальной сети Интернет.

Изображение с веб-камеры по опто-волоконному кабелю при помощи 8 радиотрансиверов, установленных через каждые 500 метров, начиная за 4-5 км от переезда, передается при помощи антенны с круговой диаграммой направленности по Wi-Fi со стандартом IEEE802.11n в кабину машиниста на планшетный компьютер с диагональю 7 дюймов, закреплённый на лобовом стекле локомотива, так, чтобы машинист заранее видел застрявшее транспортное средство и мог принять меры по экстренному торможению.

Прикреплённый на лобовое стекло планшет позволяет представить изображение а)заранее б) наглядно в) выделяющимся резко иным  форматом, а значит быстро обращающим на себя внимание машиниста
Прикреплённый на лобовое стекло планшет позволяет представить изображение а)заранее б) наглядно в) выделяющимся резко иным форматом, а значит быстро обращающим на себя внимание машиниста

В соответствии с Федеральным законом от 3 июля 2016 года №257-ФЗ [20] к обязательным элементам обустройства автомобильных дорог и железнодорожных переездов, работающих в автоматическом режиме, отнесены приборы фото- и видеофиксации нарушений ПДД.

В 2016 году в РФ по данным первого заместителя министра транспорта РФ Евгения Ивановича Дитриха в границах 284 железнодорожных переездов установлены камеры видеонаблюдения, в том числе в границах 55 железнодорожных переездов — системы видеофиксации нарушений правил дорожного движения.

Наглядное представление изображения с ближайшего переезда на дисплее, резко выделяющееся способом подачи информации, исходя из данных исследования Дарьи Леонидовны Петрович, должно упростить процесс считывания и быстрой категоризации машинистом изображения с дисплея. Однако на его категоризацию, согласно данным Е.И. Периковой, машинисту должно быть дано не менее 85 секунд, поэтому данные должны подаваться загодя (2400 метров на категоризацию изображения машинистом и 1600 метров на торможение в случае необходимости).

Изображение может поступать не только с веб-камеры, но, например, с дрона, оснащенного оптико-электронными средствами слежения, соединённого с локомотивом гибким кабелем.

В таком случае есть возможность предотвратить не только столкновение на железнодорожном переезде, но и с другим поездом находящимся на том же пути (из-за ошибки диспетчера, неисправности семафора, вынужденной остановки, обусловленной технической неисправностью подвижного состава и т.д.)

Моя статья полезна для Вас?

Вы мотивируете меня писать, если подпишитесь на мой канал, поставите отметку "нравится" или напишите положительный отзыв в социальных сетях! Это бесплатно в Яндекс Дзене!