X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Светофор на перекрёстке-друг или враг?
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Общеизвестно, что безопасность пешехода обеспечивается специальными правилами, светофором, регулировщиками и дорожными знаками. Знание этой «азбуки», соблюдение её, прежде всего, сохраняет жизнь, а ещё, как говорит наша учительница, характеризует уровень общей культуры человека.
Например, около перекрёстков для пешеходов обычно устроены переходы. По проезжей части движутся машины. И не одна, а множество! Этот автомобиль пересекает улицу, два других поворачивают – один налево, другой направо, и спецмашина притормозила. Знакомая ситуация. Сколько нареканий только в адрес субъектов процесса движения – людского ресурса!
ГИПОТЕЗА. Вот я и решил выяснить, всегда ли только действия нерадивого пешехода или безответственного водителя могут стать причиной аварии на дороге?!
Выдвинуть это предположение в виде
гипотезы моего исследования помог случай.
На перекрёстке дорог, от микрорайона «Зелёный» к рынку, появилась новая модель светофора. Фото. 1 Мы, и все спешат
Когда дорогу стали переходить с бабушкой (см. Рис. 1), возникла проблема. Таймер прибора быстро «отсчитывал» время, и бабуле приходилось ускорять шаг, чтобы не оказаться под колёсами, стоящих у «зебры» машин.
Я стал приглядываться: 18 секунд для перехода мало не только пожилым людям, но и женщинам с колясками, больным и инвалидам. «Ускорение» в их ситуации вызывало, с одной стороны, неудобства, а с другой, получалось, что иначе нельзя. Такова проблема исследования.
ЦЕЛЬ – привлечь внимание соответствующих служб города Макеевки к проблеме нехватки времени, отведенного для перехода проезжей части на
перекрёстке проспекта генерала Данилова и улицы Академической в районе рынка «Лук» микрорайона «Зелёный» города Макеевки.
ЗАДАЧИ
1-й блок – информационно-познавательный;
изучить и обобщить информацию об истории появления светофора, его назначении, перекрёстках и их классификации;
провести анкетирование по теме исследования;
составить глоссарий по теме исследования.
2-й блок – практико-ориентированный;
выполнить расчеты по оптимизации использования пешеходами светофора по месту проживания;
использовать доказательную базу, полученную в ходе исследования для практического достижения его цели с помощью учителя и родителей.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ – светофор на перекрёстке.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ – правильность выбора режима светофорного регулирования пешеходного перехода на перекрёстке улиц.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: изучение литературы и Интернет-источников; социологический опрос; фотографирование; наблюдение и фиксация; интервьюирование, проведение замеров длины дороги, затрат времени на переход и вычислений; анализ и обобщение полученных данных.
Теоретическая значимость работы заключается в расширении кругозора, формировании культуры пешехода, практическая – определяется поставленной целью, желанием не только помочь бабуле и другим жителям микрорайона с ограниченными возможностями передвижения, но и стремлением содействовать осознанному освоению правил дорожного движения в нашем классе.
Необходимость такого подхода подтверждают и результаты опроса, который я провел среди учителей начальной школы (15 респондентов), одноклассников (26 учащихся) и их родителей (20 человек), чтобы выявить уровень знаний опрашиваемых о светофоре и эффективности его применения, с
их точки зрения, на дорогах микрорайона.
ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ
Знакомы ли вы с историей светофора?
Можно ли светофор отнести к разряду «умных изобретений»? Ответ обоснуйте.
Как вы считаете, нужны ли современному человеку светофоры? Ответ обоснуйте.
Знаете ли вы, какие бывают светофоры, их классификацию?
Какие из них играют важную роль для безопасности движения в нашем микрорайоне? Расскажите.
Какие участки дорог в микрорайоне вы считаете проблемными? Ответ обоснуйте.
Результаты опроса подтвердили актуальность темы и практико-ориентированную направленность исследования. Из 35 взрослых отрицательный ответ на первый вопрос дали 15 опрошенных, среди детей показатели еще более низкие – на 26 респондентов не обладающие такими знаниями составили 18 человек. Только родители и учителя ответили «да» на четвертый вопрос, среди ребят таких знатоков не оказалось. Вызывает беспокойство и тот факт, что пятая часть опрошенных мною одноклассников, уверена в бесполезности светофоров для современного человека. Мнения разные – от веры в разум и культуру поведения, в достижения века информатизации до мистики – от судьбы не уйдешь. Треть опрошенных взрослых и 8 респондентов - детей назвали участок, с описываемой мною ситуацией, проблемным.
Как видим, необходимость безопасного движения на дорогах, осознанного отношения к формированию культуры поведения у всех участников дорожного движения, эффективность используемых средств определяют актуальность выявленной проблемы, требуют изучения и всестороннего обоснования в рамках данного исследования.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Глава 1. Светофор: знакомый незнакомец.
Термины и определения (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочник Светофорика) согласно ГОСТ 33385-2015 http://docs.cntd.ru/document/1200135145
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дороги автомобильные общего пользования. Дорожные светофоры. Технические требования.
§ 1. Как к нам пришёл светофор? Современному человеку трудно представить дорожное движение без этого «умного» и полезного прибора. Бесспорно, так было не всегда. Информация о первых светофорах, их модификациях, полученная из книг и Интернет источников [7, 8], свидетельствует о неуклонном развитии технической мысли в этой сфере на протяжении чуть более 150 лет (см. Табл. 1):
|
№ п/п |
Дата, место появления |
Изобретатель |
Описание |
|
1 |
10 декабря 1868 год Лондон (Англия) |
Джон Пик Найт |
Светофор-семафор управлялся вручную и имел две стрелки. Если они были подняты горизонтально, то это означало «Стоп», а опущенные под углом в 45° – «Осторожно». Ночью их заменял газовый фонарь с линзами, красной и зеленой. Прибор использовался для сигналов транспортным средствам и пешеходам. Менее чем через год похожий появился на Невском проспекте в Санкт-Петербурге. |
|
2 |
1910 год Чикаго (США) |
Эрнст Сиррин |
Впервые запатентованной автоматической системой использовались неподсвеченные надписи «Stop» и «Proceed». |
|
3 |
1912 год Солт-Лейк-Сити (США) |
Лестер Вайр |
Разработан, но не запатентован светофор с двумя круглыми электрическими сигналами (красного и зеленого цвета). |
|
4 |
5 августа 1914 год Кливленд (США) |
Джеймс Хог |
Четыре электрических светофора конструкции имели красный и зеленый сигналы, при переключении издавали звук. Из стеклянной будки на перекрёстке система управлялась полицейским. |
|
5 |
1920 год Детройт и Нью-Йорк (США) |
Уильям Поттс, Джон Ф. Харрис |
Сконструированы уже трёхцветные светофоры с жёлтым сигналом. В Европе они впервые установлены в 1922 году в Париже и в Гамбурге. В 1927 году – в английском городе Вулвергемптоне. |
|
6 |
5 августа 1923 год США |
Гэррэт А. Морган |
Запатентован первый полностью автоматический светофор, чтобы, как сказано в патенте изобретателя, «…сделать очередность проезда перекрестка независимой от персоны автомобилиста». В этой связи появилась пословица «Бог создал автомобилистов, а Гэррэт Морган сделал их равными», и стал «отцом светофора» – после 1925 года и по настоящее время все светофоры в мире строятся по его схеме. |
|
7 |
5 февраля 1952 год Нью-Йорк (США) |
Полиция города |
Появился первый светофор для пешеходов. До этого времени светофоры во всем мире регулировали движение автомобилей. Новинка быстро была внедрена по всему миру, и сейчас трудно себе представить улицы городов без подобных конструкций. |
|
8 |
1963 год Торонто (Канада) |
– |
Развитие компьютеров во второй половине XX века привело к созданию первой компьютеризированной системы регулировки уличного движения. Теперь за переключение световых сигналов на светофорах стал отвечать электронный мозг. |
|
9 |
1998 год Франция |
– |
В девяностых годах XX века на волне развития и удешевления технологии светодиодов разработчики светофорной индустрии вернулись к идее таймера: появился первый светофор с цифровым обратным отсчетом на светодиодном табло. |
Табл. 1 Из истории первых светофоров
§ 2. Виды светофоров. Из представленной ниже квалификационной таблицы «Виды светофоров» ясно, что (см. Табл. 2) тип светофора определяют три параметра [3, 6]:
Табл. 2 Виды светофоров
1) конструкция на светодиодных, галогенных и лампах накаливания (трёхсекционные, двухсекционные, односекционные); 2) участники процесса
(транспортные и пешеходные) и модификации транспортных светофоров (трамвайное сигнальное устройство,для маршрутных средств передвижения и для велосипедов) с характеристиками подачи сигнала, назначения и направления движения.
Рассмотрим конструкции и область применения транспортных светофоров (см. Табл. 3) [3, 6, 7]:
|
Модель |
Название и рисунок |
Применение |
|
Т1 |
Трехсекционные светофоры с вертикальным и горизонтальным расположением сигналов |
Устанавливаются на перекрёстках, на регулируемых пешеходных переходах, расположенных между перекрёстками, иногда – на железнодорожном переезде в населённых пунктах, на пересечении дороги с трамвайными путями, перед велосипедной дорожкой и проезжей частью, в месте, где происходит сужение проезжей части для пропуска встречного транспорта попеременно. Служат для одновременного пропуска любого транспорта по всем направлениям, согласно ПДД. |
|
Т2 |
Трёхсекционный светофор для регулирования движения в определенных направлениях |
Устанавливается на перекрёстках, где необходима организация бесконфликтного транспортного движения.
|
|
Т3 |
Светофоры с дополнительными секционными отделами со стрелками или контурами стрелок |
Регулируют движение дорожного потока в том или ином направлении. |
|
Т4 |
Реверсивные светофоры – регуляторы контроля полос |
Применяются для регулировки движения по полосам проезжей части. Красный сигнал (буква «Х») запрещает движение по конкретной полосе. Стрелка зелёного цвета, которая направлена вниз, разрешает движение. Диагональная стрелка жёлтого цвета сигнализирует об изменении режима движения и показывает, в каком направлении нужно съехать с полосы. |
|
Т5 |
« Трамвайный светофор»: светофор в виде буквы «Т» одноцветной сигнализации с четырьмя круглыми сигналами бело-лунного цвета |
Служит для оповещения водителей: занят ли путь далее или нет, перед участками с ограниченным обзором, длительными подъёмами и спусками, при трамвайном депо, стрелками регулирования движения трамвая и всех маршрутных транспортных средств, движущихся по выделенной для них полосе. |
|
Т6 Т 10 |
Светофор односекционный или двухсекционный с красным светом или любых исполнений |
Применяют на железнодорожных переездах, при регулировании движения через разводные мосты, на причалах паромных переправ и в местах выезда на дорогу транспорта оперативных служб. |
|
Т7 |
С ветофор односекционный с желтым светом |
Устанавливается на нерегулируемых перекрестках и пешеходных перехода. |
|
Т8 |
С ветофор двухсекционный с двумя видами светового решения |
Используется для регулирования движения на территориях индустриальных предприятий и организаций или при временном сужении (например, ремонт) проезжей части однополосного реверсивного движения транспорта. |
|
Т9 |
Т рехсекционный светофор для регулирования движения велосипедистов |
Применяется в местах пересечения велосипедной дорожки с проезжей частью дороги или регулируемым пешеходным переходом. |
Табл. 3 Модификации транспортных светофоров
Таким образом, функции транспортного светофора определяются двумя основными задачами – безопасность дорожного движения и улучшение его качества.
Это активизирует движение общественного транспорта, оказывает влияние на маршруты транспортных потоков, на безопасность пешеходов и велосипедистов. [9] Фото 3. Переход и объект исследования
Пешеходными светофорами оборудуют все пешеходные переходы, расположенные на регулируемом пересечении автомобильных дорог. Они бывают двух видов – П1, П2 – и различаются только формой табло (см. Рис. 2):
Рис. 2 Пешеходные светофоры
Таким образом, модификация объекта исследования – Т2 – трёхсекционный светофор для регулирования движения в определенных направлениях. Пешеходный – П1. [1]
Глава 2. О перекрёстках
§ 1. Виды перекрёстков. В зависимости от конфигурации пересечения дорог перекрёстки бывают: четырёхсторонние, Т-образные, У-образные, Х-образные, с турбо и круговой организацией движения (см. Рис. 1) [2]:
Рис. 1 Виды перекрёстков
По очерёдности движения различают нерегулируемые и регулируемые. На регулируемых перекрёстках работают светофоры или регулировщики. Нерегулируемые предусматривают самостоятельность выбора водителями очерёдности проезда. Таким образом, перекрёстки различают по конфигурации и очерёдности движения. [3, 5] Исследуемый перекрёсток Т-образный, регулируемый. (см. Фото 2)
Фото 2. Исследуемый перекресток
§ 2. Об оптимизации использования светофора на пересечении проспекта Данилова и улицы Академической г. Макеевки.Согласно приведенным ниже расчетам и их обоснованию исследуемый перекресток находится в зоне повышенной вероятности возникновения ДТП.
В процессе интервьюирования сотрудника ГАИ МВД ДНР я узнал, что избежать такой ситуации помогает режим светофорного регулирования на пешеходном переходе. Длительность сигнала, разрешающего движение пешеходов, определяется по формуле:
tп – длительность сигнала, разрешающего движение пешеходов, с; В – ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами за время одного светофорного цикла, м; Vп – скорость движения пешеходов (принимается равной 1,3 м/с). [5]
5 секунд «зеленого сигнала» добавляется для пожилых людей и детей, которые переходят дорогу медленным шагом. Как отметил мой интервьюируемый, ещё плюс секунды в местах интенсивного движения и большой проходимости людей, а также, в среднем по 5 секунд, – для перехода
наискосок. Выполним расчеты. Длина перехода составляет 18 метров, согласно
замеру. Делим расстояние на среднюю скорость и добавляем дополнительные, оговоренные выше, секунды (5 и 5). Получаем – 24 секунды.
Следовательно, 18 секунд, выведенного на табло светофора времени мало: «успевает» лишь спешащий среднестатистический пешеход. Установим причины. Во-первых, не взята во внимание дорожная обстановка (интенсивность движения): во избежание пробок и затора на дороге (трасса) сокращено время пешеходного светофора.
Во-вторых, не учтена база объектов социального значения: наличие двух детских садов, церкви, двух школ, остановки для общественного транспорта, супермаркета и, наконец, самого крупного рынка микрорайона – «Лук» (см. Фото. 4) Людской ресурс – это участники дорожного движения с ограниченными возможностями, пенсионеры, женщины с детьми. (см. Фото 5).
Фото 4. В часы «пик» Фото 5. Растерялась …
О наличии проблемы свидетельствуют и данные замеров, проведенных мною, по неспешному переходу исследуемого участка отдельными категориями пешеходов. Так, бабуле потребовалось 24 с; женщине с коляской и пакетами покупок – 21 с; мама с трехлетним ребенком затратили 20 с; человек, передвигающийся на костылях – 32 с.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы. Таким образом, ситуация на указанном перекрестке города вызывает тревогу, потому что может привести к аварии с угрозой для жизни пешеходов. В связи с этим следующим и завершающим этапом считаю необходимым обратиться в местную администрацию, где, как объяснил мне сотрудник ГАИ МВД ДНР, если времени на переход действительно не хватает, обязательно выслушают и примут необходимые меры. Гипотеза моего исследования подтверждена: не только действия нерадивого пешехода или безответственного водителя могут стать причиной аварии на дороге. И в этом случае, по вине человека, светофор на перекрёстке может стать врагом.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ГОСТ 32944-2014. Дороги автомобильные общего пользования. Пешеходные переходы. Классификация. Общие требования. – URL:
http://docs.cntd.ru/document/1200138623
ГОСТ 32846-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Элементы обустройства. Классификация (Переиздание). – URL:
http://docs.cntd.ru/document/1200119187
ГОСТ Р 52289-2004. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств (с Изменениями N 1, 2, 3). – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200038798
Каминский, М. С. На перекрестке: [Для детей] / М. С. Каминский. – М.: ДОСААФ, 1980. – 32 с.
Методические рекомендации по проведению мероприятий по улучшению условий дорожного движения и повышению безопасности дорожного движения в целях ликвидации мест концентрации дорожно-транспортных происшествий, включающие типовые решения (утв. протоколом заседания проектного комитета по национальному проекту «Безопасные и качественные автомобильные дороги» от 31.07.2019 N 5). – URL:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_331758/
ОДМ 218.6.003-2011 Методические рекомендации по проектированию светофорных объектов на автомобильных дорогах. – URL:
http://docs.cntd.ru/document/1200098292
Светофор: функции, виды, регулирование.
– URL: http://transspot.ru/2015/01/11/svetofor-funkcii-vidy-regulirovanie/
Тарутин, О. А. Для чего нам нужен светофор/ О. А. Тарутин. –
М.: Детская литература, 1976. – 20 с.
Учителю о правилах дорожного движения: Рекомендации по организации внеклас. работы с детьми по правилам дорожного движения / Сост. Н. А.
Извекова. – М.: Просвещение, 1982. – 160 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 СПРАВОЧНИК СВЕТОФОРИКА
Перекрёсток – место пересечения проезжих частей различных дорог и улиц на одном уровне.
Пешеход – лицо, находящееся вне транспортного средства на дороге и не производящее на ней работу; к пешеходам приравниваются лица, передвигающиеся в инвалидных колясках без двигателя, ведущие велосипед, мопед, мотоцикл или везущие санки, тележку, детскую или инвалидную коляску.
Пешеходный переход – обозначенное дорожными знаками и разметкой инженерное сооружение или участок проезжей части, оборудованный для движения пешеходов через автомобильную дорогу.
Регулируемый пешеходный переход – наземный пешеходный переход, оборудованный светофорным регулированием.
Светофор– светосигнальное устройство, применяемое для регулирования очередности пропуска транспортных средств и пешеходов.
Техническое средство организации дорожного движения – дорожный знак, разметка, светофор, дорожное ограждение или направляющее устройство.
Участник дорожного движения – лицо, принимающее непосредственное участие в процессе дорожного движения в качестве пешехода, водителя или пассажира транспортного средства.
Участники дорожного движения с ограниченными возможностями – водители транспортных средств или пешеходы, испытывающие затруднения при самостоятельном передвижении, получении услуги, необходимой информации или при ориентировании в пространстве.