System bezpieczeństwa maszyn i pojazdów dla budownictwa i górnictwa skalnego w zakresie ograniczeń przekazu wizualnego

W stosunku do pojazdów dopuszczonych do ruchu na drogach publicznych technika, w tym przypadku dotycząca pojazdów dla budownictwa i górnictwa, rządzi się podobnymi regułami i celami.

Pojazd nie powinien zagrażać kolizją lub wypadkiem obiektom w otoczeniu i ludziom. Na rys. 1 pokazano obszary wokół pojazdu [3], z których kierujący powinien otrzymywać przekaz wizualny niezbędny do świadomego i bezpiecznego manewrowania nim - wzorzec idealny. Obszar zielony - widziany bezpośrednio, obszar pomarańczowy i czerwony - widziany pośrednio.

Przekaz wizualny informacji z otoczenia (bezpośredni oraz pośredni) to: powstawanie oraz nadawanie, przesyłanie i odbieranie informacji przez kierującego. Najczęściej przekaz wizualny pośredni jest realizowany za pomocą zwierciadeł. Dotyczy to obszarów otoczenia pojazdu, które kierujący bezpośrednio nie jest w stanie obserwować, a informacja z tych rejonów umożliwia mu unikanie zdarzeń niepożądanych.

We wszystkich rodzajach ruchu (ruszanie, jazda, cofanie, manewrowanie na placu itp), niezbędne jest, aby kierujący miał zapewnioną widoczność otoczenia oraz elementów pojazdu znajdujących się co najmniej w płaszczyźnie obrysu pojazdu i mógł je widzieć. Pozwala to kierującemu określić położenie pojazdu względem otoczenia oraz ocenić, czy można, kontynuować jazdę nie powodując zagrożenia wypadkiem lub kolizją.

Pojazd uczestniczący w ruchu [6] po-winnien być tak zbudowany, wyposażony i utrzymany, aby korzystanie z niego między innymi:

nie zagrażało bezpieczeństwu osób nim jadących lub innych uczestników ruchu, nie naruszało porządku ruchu na drodze i nie narażało kogokolwiek na szkodę;
zapewniało dostateczne pole widzenia kierowcy oraz łatwe, wygodne i pewne posługiwanie się urządzeniami do kierowania, hamowania, sygnalizacji i oświetlenia drogi przy równoczesnym jej obserwowaniu.

Analiza potrzeb i ocena możliwości

Porównanie modelu teoretycznego z rzeczywistymi realizacjami (rys. 1, 2) zapewnienia przekazu wizualnego [2] wykazuje, że są pewne obszary wokół pojazdu, z których kierujący nie otrzymuje informacji, co jest powodem istnienia zagrożeń uczestników ruchu drogowego kolizjami lub wypadkami. Rzeczywista konstrukcja pojazdu i jego wyposażenie powinny dążyć do zapewnienia widoczności możliwie bliskiej opisanemu powyżej wzorcowi idealnemu. Aby spełnić ten warunek, wskazane jest stosowanie urządzeń umożliwiających obserwację pośrednią w tym wirtualną. Manewrowanie każdym pojazdem przy ograniczonym przekazie wizualnym, stwarza zagrożenie nie tylko powstania szkód materialnych ale przede wszystkim zagrożenie utraty zdrowia lub życia. Przy dużych ograniczeniach przekazu wizualnego z otoczenia, a takie ma miejsce w pojazdach budowlanych, kierujący nie ma możliwości obserwacji obszaru, na który najeżdża pojazdem o takich ograniczeniach.

W Pracowni Badań Widoczności i Ergonomii ITS dotychczas badano problem w odniesieniu do pojazdów uczestniczących w ruchu na drogach i w terenie [2, 3].

Cechy pojazdów dotyczące widoczności i widzialności w zakresie ograniczeń przekazu wizualnego są autorowi znane i wiadome jest, że w szczególnych, skrajnych sytuacjach następują z tego powodu kolizje lub wypadki. Zagadnienie stworzenia kierującemu możliwości obserwacji obszarów ważnych ze względu na możliwość powstania zagrożeń nabiera tutaj znacznie większego znaczenia i występuje z dużo większą intensywnością. Na rys. 5 przedstawiono sytuację, w której podczas manewrowania kierujący przestaje widzieć pieszego znajdującego się blisko przed pojazdem choć jest on widoczny. Na rys. 6 pokazano sytuację, w której kierujący pojazdem nie widzi człowieka znajdującego się przed pojazdem. Znajduje się on w strefie, o której kierujący nie otrzymuje informacji. Jest to potencjalne źródło powstania strat materialnych, uszczerbku na zdrowiu czy też utraty życia. Przy czym trzeba podkreślić, że w tym przypadku jest jeszcze względnie dobra możliwość obserwacji otoczenia pojazdu - w porównaniu z dużymi pojazdami, budowlanymi, czy maszynami w górnictwie. Pierwszym, najtańszym rozwiązaniem poprawy widoczności jest stosowanie zwierciadeł sferycznych

Umieszczenie zwierciadła podglądowe-go na pojeździe pokazano na rys. 7. Jednak stosowanie ich ma swoje ograniczenia w stosunku do innych sytuacji występujących podczas manewrowania.

Autor w 2003 r. opracował model matematyczny opisujący zjawisko obserwacji otoczenia pojazdu przez kierującego przy wykorzystaniu widoczności pośredniej - w lusterkach wstecznych i podglądowych. Model posłużył do stworzenia programu komputerowego (w języku C++ z wykorzystaniem biblioteki OpenGL) pozwalającego symulować wielkość zwierciadeł (wartości: wysokości, szerokości, promienia krzywizny), rozmieszczenie ich na pojeździe oraz rozległość obszarów przez nie obejmowanych wzrokiem kierującego.

Obserwowany postęp techniczny i rozwój urządzeń, przy malejących kosztach ich wytwarzania, tworzy nowe możliwości powszechnego wykorzystania tych urządzeń do wspomagania kierującego pojazdem w celu zmniejszenia zagrożeń, na przykład podczas cofania.

W następnej kolejności możliwe jest stosowanie czujników ultradźwiękowych na pojeździe wraz z urządzeniem sygnałowym w kabinie - wewnątrz pojazdu. Przykłady zabudowy tych urządzeń oraz obejmowanych przez nie obszarów pokazano na rysunkach: 8, 9, 10, 11.

Ponadto dostępne są kamery, które współpracują z monitorem umieszczonym np. na desce rozdzielczej kabiny kierującego. Mogą one pokazywać obrazy z różnych, dotychczas niedostępnych obszarów z otoczenia pojazdu. Przykład zabudowy pokazano na rys. 12. Rozmieszczenie tych urządzeń powinno uwzględniać zasady ergonomii.

Jak przedstawiono powyżej, ruszanie, jazda w bok, cofanie w trakcie parkowania przy ograniczonej widoczności skutkują wcale nie rzadko powstawaniem kolizji. Występują wtedy tak zwane szkody parkingowe. Manewrowanie w strefach przebywania ludzi może doprowadzić w szczególnych sytuacjach do wypadku. Dokonujący się postęp techniczny powoduje doskonalenie urządzeń, które mogą być powszechnie wykorzystane w pojazdach, a jednocześnie coraz niższe ceny tych urządzeń (szczególnie przy masowej produkcji) stwarzają możliwość ich szerokiego stosowania w pojazdach.

Podsumowanie

Widoczność i możliwość obserwacji z miejsca kierującego pojazdem dla budownictwa (zarówno jego elementów zewnętrznych, jak i otoczenia) jest podstawowym wymogiem systemu bezpieczeństwa. Zatem zarówno przepisy dotyczące kształtowania otoczenia pojazdu [1] (drogi, pobocza, ronda, skrzyżowania, infrastruktura drogi), organizujące ruch na drogach, w miejscu garażowania, remontowania, wymagania dotyczące konstrukcji i wyposażenia pojazdu [4] oraz uregulowania dotyczące kwalifikacji kierującego, jego cech psychofizycznych oraz ergonomii i organizacji pracy [5] winny być traktowane kompleksowo.

Aspekty przekazu wizualnego powinny być traktowane z adekwatną do znaczenia tego problemu uwagą. Tymczasem praktyczne doświadczenia wskazują na niedostatki w tym zakresie.

Wskazane luki informacyjne powodują, że wnioski wynikające z analizy przyczyn i skutków wypadku nie są miarodajnym źródłem do kształtowania wymagań zarówno dotyczących ukształtowania dróg, konstrukcji i wyposażenia pojazdów, jak i także szkoleń kierowców z ukierunkowaniem na zagadnienia widoczności.

Wnioski

Przeprowadzone powyżej rozważania na temat widoczności z miejsca kierującego i ograniczeń przekazu wizualnego w aspekcie bezpieczeństwa użytkowania budowlanych pojazdów mechanicznych upoważniają do sformułowania następujących spostrzeżeń i wniosków:

rozwiązania dotyczące problemu widoczności z pojazdu są jeszcze odległe od takich, które zapewniłyby likwidację zagrożeń wypadkami;
należy uporządkować i ujednolicić wymagania zawarte w przepisach dotyczących pojazdów dla budownictwa i ich otoczenia. Niezbędne jest traktowanie układu KPO (Kierujący - Pojazd - Otoczenie), w sposób kompleksowy i systemowy;
użytkownicy pojazdów budowlanych, w szczególności dużych ciężarowych, powinni zostać poinformowani o zagrożeniach związanych z manewrowaniem bez urządzeń wspomagających;
powinni się dowiedzieć, że są skuteczne urządzenia, które mogą bardzo pomóc kierującemu (konkretne urządzenia do konkretnych kategorii pojazdów);
urządzenia te zostały ocenione przez ekspertów i uzyskały "świadectwo przydatności" - kamery, czujniki z jednostką sygnałową - i są polecane jako urządzenia systemu bezpieczeństwa czynnego, działające na rzecz zmniejszenia lub uniknięcia zagrożeń kolizją lub wypadkiem;
należy wypromować działania na rzecz ulepszenia systemu bezpieczeństwa. Widzimy problemy w eksploatacji związane z występującymi zagrożeniami wypadkami, staramy się ostrzegać i odpowiedzialnie proponować środki zaradcze.

Wskazane różnice pomiędzy przedstawionym wzorcem widoczności a aktualnie obowiązującymi wymaganiami formalno-prawnymi, a także stanem faktycznym - rzeczywistą realizacją w pojazdach - pozwalają uzmysłowić skalę przedsięwzięć zmierzających do poprawy systemu bezpieczeństwa. Istotna część tych przedsięwzięć może w krótkim czasie przynieść znaczący efekt - obniżenie wskaźników zagrożenia wypadkami oraz ciężkości wypadków.

Literatura

[1] Datka S., Suchorzewski w., Tracz M.: Inżynieria ruchu. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2001.
[2] Olejnik K.: Ergonomiczne aspekty zapewnienia widoczności kierującemu pojazdem mechanicznym w świetle wymagań obowiązujących w Polsce. Ergonomia Transportu, Komitet Ergonomii przy PAN, Kraków 2001.
[3] Olejnik K.: Badanie ograniczeń przekazu wizualnego, który otrzymuje kierujący z otoczenia dużego samochodu ciężarowego. KON-MOT, Zakopane, wrzesień 2004 r. Czasopismo Techniczne "Mechanika" nr 7, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2004.
[4] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 30.04.2004 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych pojazdów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia -Dz. U. 103/2003 poz. 1085.
[5] SINAY JurAJ, PAČAIOVÁ HANA: Integrierte Verfahren zur Beurtei-lung der Risiken bei Hebemaschi-nen (Kranen). In: Von der Auto-matisierung bis zur Zertifzierung: 13. Internationale Kranfachtagung: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 3. Juni 2005. Magdeburg: IFSL, 2005. s. 149-159. ISBN 3-930385-53-8.
[6] Ustawa z dnia 20 czerwca 1997 r. Prawo o ruchu drogowym - tekst jednolity. Dz. U. 58/2003 r. poz. 515.