XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Система “Безопасный поворот”. Нормативно-правовое регулирование

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Седых П.А. 1Бобылев М.Р. 1Куркина П.С. 1

---

1Школа интеллектуального развития Мистер Брейни

Филинова А.В. 1

---

1Школы интеллектуального развития «Мистер Брейн»

Работа в формате PDF

310.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Проблема слепых зон остается одной из главных причин ДТП в условиях современного городского трафика. Она особенно актуальна из-за роста числа крупногабаритного транспорта (грузовики, автобусы) и увеличения количества высоких автомобилей (кроссоверы, внедорожники), что снижает обзорность для всех участников движения. В данном исследовании мы предлагаем инновационное решение — система визуального предупреждения о скрытых транспортных средствах на перекрёстках.

Цель нашей работы – разработать систему визуального предупреждения, позволяющего снизить количество ДТП.

Для достижения этой цели мы ставим перед собой следующие задачи:

1. Изучить статистику произошедших ДТП при повороте налево

2. Изучить нормативно-правовое регулирование слепой зоны

3. Изучить методы снижения опасности слепой зоны

4. Проанализировать существующие методы регулирования слепой зоны

5. Разработать систему визуального предупреждения о слепой зоне

6. Создать макет и установить в него разработанную систему предупреждения.

Глава 1. Статистика ДТП при повороте налево

1.1. Общая характеристика перекрёстковых ДТП

Перекрёстки являются наиболее аварийными участками улично-дорожной сети. Согласно мировой статистике, от 30 до 60 процентов всех дорожно-транспортных происшествий в городах происходит именно на перекрёстках, причём эта доля выше в странах с плотной городской застройкой. Среди всех выполняемых манёвров поворот налево устойчиво занимает одно из первых мест по аварийности и тяжести последствий.

В общей структуре перекрёстных ДТП доля происшествий, связанных с поворотом налево, составляет, по разным данным, от 15 до 25 процентов. При этом на нерегулируемых перекрёстках левый поворот оказывается примерно в 1,7 раза опаснее, чем на регулируемых, что связано с отсутствием чёткого приоритета и необходимостью самостоятельно оценивать интервалы. Около 8–12 процентов всех наездов на пешеходов на перекрёстках также приходится на ситуацию, когда водитель выполняет левый поворот и не замечает пешехода, начинающего переход.

Основными видами столкновений при повороте налево являются: столкновение со встречным автомобилем, движущимся прямо (примерно 65–70 процентов случаев), столкновение с попутным транспортом, находящимся справа при перестроении (15–20 процентов), наезд на пешехода (10–15 процентов), а также происшествия с велосипедистами и мотоциклистами. Именно второй тип — столкновение с попутным транспортом — наиболее тесно связан с проблемой слепых зон, поскольку водитель, сосредоточенный на встречной полосе, перестаёт контролировать пространство слева и сзади.

1.2. Типичные сценарии ДТП в слепой зоне

Под слепой зоной при повороте налево понимается область пространства, которую водитель не может контролировать ни через штатные зеркала заднего вида, ни через боковые стёкла, ни через лобовое стекло. Причинами могут быть как конструктивные особенности автомобиля (толщина передних стоек, неоптимальная настройка зеркал), так и внешние факторы (например, другой автомобиль, закрывающий обзор). Ниже описаны наиболее типичные сценарии ДТП, возникающие именно из-за слепых зон.

Сценарий №1: Автомобиль в параллельном ряду слева

Водитель занимает крайний левый ряд для поворота налево. При начале манёвра он не замечает автомобиль, движущийся слева-сзади в соседнем ряду — тот оказывается в «мёртвой» зоне бокового зеркала. Происходит столкновение с пересечением траекторий. Данный сценарий характерен для широких дорог с несколькими полосами в одном направлении. По экспертным оценкам, на него приходится до 12% ДТП при левом повороте в крупных городах.

Сценарий №2: Скрытый встречный автомобиль

Водитель выезжает на перекрёсток для поворота налево, пропуская встречный поток. За одним из пропущенных автомобилей (как правило, крупногабаритным — автобус, грузовик, внедорожник) скрывается второй встречный автомобиль, движущийся прямо. Водитель, не видя его, завершает манёвр и попадает в ДТП. Это один из самых тяжёлых сценариев, так как удар приходится в боковую часть автомобиля, а скорость скрытого транспортного средства часто не снижена.

Сценарий №3: Слепая зона A-стойки

При подходе к перекрёстку под определённым углом пешеход, велосипедист или мотоциклист на короткое время полностью перекрывается передней стойкой кузова (A-стойкой). Водитель, бегло осмотрев перекрёсток и не обнаружив помехи, начинает поворот налево и совершает наезд. Данный сценарий особенно часто встречается на сложных нерегулируемых перекрёстках, а также при диагональном движении пешеходов через проезжую часть.

Глава 2. Нормативно-правовое регулирование.

Правила дорожного движения Российской Федерации не содержат прямого определения термина «обзорность». Однако в пункте 1.2 ПДД РФ закреплены два смежных понятия. Недостаточная видимость — видимость дороги менее 300 метров в условиях тумана, дождя, снегопада, сумерек. Ограниченная видимость — видимость дороги менее 100 метров, ограниченная рельефом, геометрией дороги, растительностью, строениями либо другими транспортными средствами. Именно вторая категория (ограниченная видимость) наиболее близка к понятию «слепой зоны», возникающей при повороте налево на перекрёстке.

Пункт 8.1 ПДД РФ устанавливает: при выполнении маневра не должны создаваться опасность для движения и помехи другим участникам. Данная норма не делает исключений для слепых зон. Водитель обязан убедиться в безопасности маневра, даже если конструкция транспортного средства ограничивает обзор. Наличие зеркал заднего вида не освобождает от дополнительной проверки «мёртвых зон». Ответственность за ДТП в слепой зоне полностью возлагается на водителя.

Пункт 7.1 «Основных положений по допуску транспортных средств к эксплуатации» запрещает эксплуатацию без предусмотренных конструкцией зеркал заднего вида. Пункт 7.3 запрещает устанавливать предметы или покрытия, ограничивающие обзорность с места водителя (исключения — зеркала, стеклоочистители, антенны).

Действующее регулирование исходит из презумпции ответственности водителя. Разрабатываемая система не отменяет обязанности водителя, а выступает как дополнительное техническое средство, компенсирующее недостатки обзорности, и не противоречит ПДД РФ.

2.1. Технические требования к обзорности ТС

Основополагающим документом являются Правила ЕЭК ООН № 46 «Предписания, касающиеся устройств непрямого обзора». В РФ действует гармонизированный ГОСТ Р 41.46-99. В 2025 году утверждён новый ГОСТ 33988-2025 «Обзорность с места водителя» (вводится с 01.07.2026), распространяющийся на автомобили категорий M и N.

2.2. Требования к зеркалам заднего вида

Правила ООН № 46 классифицируют зеркала по классам: I — внутреннее, II и III — основные внешние, IV — широкоугольное, V — бокового обзора, VI — переднее.

Радиусы кривизны: для класса II — не менее 1800 мм, для класса III — не менее 1200 мм. Уменьшение радиусов искажает изображение и затрудняет оценку расстояния. Поля обзора: для внешних зеркал водитель должен видеть дорогу от горизонта до 60 м позади окулярных точек.

2.3. Требования к светопропусканию стёкол

ГОСТ 5727-88 устанавливает нормы: лобовые стёкла — не менее 75%, передние боковые — не менее 70%, прочие стёкла — не нормируются. Стёкла со светопропусканием менее 70% маркируются знаком «V».

2.4. Требования к передней обзорности

ГОСТ 33988-2025 регламентирует: углы обзора переднего окна, степень очистки зон А и Б стеклоочистителями, непросматриваемые зоны от стоек, поле обзора в 180 градусов.

Даже при полном соблюдении всех норм у транспортного средства сохраняются «мёртвые зоны», особенно опасные при левом повороте на перекрёстке.

Разрабатываемая система контроля перекрёстка с умной камерой и световым индикатором не противоречит законодательству, не отменяет обязанности водителя, а выступает как дополнительное техническое средство, компенсирующее ограничения штатной обзорности и направленное на снижение аварийности.

Глава 3. Методы снижения опасности слепой зоны

3.1. Технические решения

Повышать безопасность дорожного движения на перекрестках удаётся с помощью улучшения организации движения - установки светофоров, установка фонарей на перекрестках улучшает видимость в темное время суток и снижает риск аварий.

Мер много, правила безопасного проезда перекрестка также всем известны, но, к сожалению, не все водители их соблюдают, отсюда и ДТП. И тут на помощь Госавтоинспекции также приходят камеры, электронные системы.[1]

Системы мониторинга слепых зон (BSM / BSD): используют датчики и камеры в бамперах, предупреждая водителя световым сигналом в боковом зеркале или звуковым оповещением при наличии автомобиля в мертвой зоне. . [2]

Системы кругового обзора (360 градусов): выводят на внутрисалонный экран изображение с нескольких камер, давая полную картину того, что происходит вокруг. [2]

Прогнозирование и раннее информирование: Включайте сигнал поворота заблаговременно (за 15–20 секунд), чтобы другие участники движения успели среагировать и не оказались в вашей слепой зоне в момент начала маневра. [3]

3.2. Инфраструктурные решения

Инфраструктурные методы снижения опасности при поворотах в условиях ограниченной видимости включают комплекс инженерных решений для дорожной сети и интеллектуальных систем. Они предупреждают водителя о скрытых транспортных средствах или пешеходах до того, как те попадут в зону прямой видимости. [4]

Так же как и в технических решениях в инфраструктурных решениях есть много способов предотвращения аварий в слепых зонах. К примеру:

Шиканы и сужения проезжей части: Геометрическое изменение траектории движения, которое вынуждает водителей принудительно снижать скорость перед опасным участком.

Панорамные дорожные зеркала: Выпуклые зеркала сферической формы, устанавливаемые на сложных перекрестках, крутых поворотах и выездах с прилегающих территорий. Они позволяют водителю увидеть "слепой" (скрытый из-за рельефа или застройки) участок дороги в секторе обзора.[4]

Глава 4. Практическая часть СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПЕРЕКРЕСТКА С ПОМОЩЬЮ УМНОЙ КАМЕРЫ И СВЕТОВОГО ИНДИКАТОРА.

4.1 Общая концепция макета

Для экспериментального подтверждения работоспособности предлагаемой системы был разработан макет перекрёстка. Макет имитирует реальную дорожную ситуацию, включая проезжую часть, перекрёсток, элементы городской инфраструктуры и, главное, слепые зоны, возникающие при повороте транспортного средства налево. Именно в этих зонах традиционные системы обзора неэффективны, а предлагаемая «умная камера» обеспечивает своевременное обнаружение опасности.

В качестве несущего основания использован лист пеноплекса. Выбор материала обусловлен лёгкостью обработки (резка канцелярским ножом), жёсткостью и отсутствием коробления, а также возможностью надёжной фиксации элементов с помощью клея и зубочисток. На поверхности пеноплекса выполнена ручная разметка. Проезжая часть выполнена из черной клейкой бумаги. Пешеходные переходы («зебра») реализованы в виде шахматной наклейки из белой бумаги.

Особое внимание уделено выделению красных опасных зон — областей, в которые заезжает автомобиль при повороте налево и где возникает максимальный риск столкновения с встречным транспортом. Эти зоны обозначены на макете полупрозрачной самоклеящейся плёнкой (выделены сектора левого поворота), а затем программно закреплены как области контроля камеры.

Для придания макету наглядности и ситуационной реалистичности добавлены следующие элементы, изготовленные из бумаги, пластика и подручных материалов: дома, деревья, уличные фонари, лавочки и ограждения. Декор не только повышает презентабельность, но и выполняет функциональную роль: дома и деревья создают реалистичные слепые зоны, что усложняет задачу камеры и приближает условия к реальным.

4.2 Разработка и эволюция несущей арки

Арка является ключевым конструктивным элементом, так как в неё интегрированы камера и микроконтроллер со светодиодной панелью. В процессе работы прототип арки прошёл три итерации.

Версия 1.0 была собрана из LEGO-кирпичиков

Версия 2.0 выполнена из ПВХ-пластика

Финальная версия 3.0 напечатана из PLA-пластика на 3D-принтере по индивидуальному проекту.

В состав аппаратной части входят следующие компоненты:

Камера — USB-веб-камера, подключаемая через USB к компьютеру. Функция — захват видео перекрёстка.

Микроконтроллер — Arduino Leonardo (или совместимый со Scratch), подключаемый через USB к компьютеру (дополнительно может получать питание по USB). Функция — управление светодиодной панелью.

Светодиодная панель — конструктивно встроена в микроконтроллер (например, штатные светодиоды на плате или подключённая компактная матрица), управляется через выводы GPIO. Функция — подача красного сигнала тревоги.

Компьютер (ПК) — ноутбук или ПК с Windows, имеющий два порта USB. Функция — запуск Scratch-программы и обработка видео.

Важное замечание: встроенная в микроконтроллер светодиодная панель упрощает монтаж внутри арки и снижает количество внешних проводов.

Электронные компоненты подключены к компьютеру через USB, что позволяет среде Scratch обрабатывать видео и управлять световым индикатором. Созданный макет полностью готов к программной настройке и демонстрации работы системы.(Рисунок 4.2.1, Приложения)

4.3. Общая структура программного обеспечения

Для реализации системы предупреждения водителя об объектах в «слепой» зоне при повороте были разработаны программные модули в среде Scratch. Выбор Scratch обусловлен наглядностью алгоритмов и возможностью быстрого прототипирования. Разработанная программа моделирует реальную работу камеры и микроконтроллера со встроенной светодиодной панелью.

Общая логика системы: камера обнаруживает транспортные средства в трёх слепых зонах. Если транспортные средства появляются одновременно во всех трёх зонах, на встроенной светодиодной панели микроконтроллера загорается красный сигнал «Стоп». Сигнал горит, пока хотя бы одно ТС не выедет из своей зоны. Затем программа начинается заново. зоны (отличающиеся расположением) и одна фоновая программа:

1. Программы для зон 1, 2 и 3 отвечают за обнаружение транспортных средств в трёх различных слепых зонах (Рисунок 4.3.1, Рисунок 4.3.2, Рисунок 4.3.3, Приложения).

Программа для зоны 3 контролирует ближнюю слепую зону, для зоны 2 — среднюю, для зоны 1 — дальнюю границу. Каждая программа отслеживает появление объекта в своей зоне. Это позволяет системе точно определять, какие именно зоны в данный момент заняты. Сигнал микроконтроллеру передаётся только при одновременном занятии всех трёх зон. Тогда загорается красный сигнал, который гаснет, когда хотя бы одна зона освобождается. Такой подход исключает ложные срабатывания при частичном заполнении слепых зон.

2. Фоновая программа обеспечивает непрерывную работу всей системы, синхронизацию модулей и общее управление циклом мониторинга.(Рисунок 4.1.4, Приложения)

Фоновая программа запускается при старте и работает в бесконечном цикле. Она обнуляет флаги, опрашивает все три зоны и проверяет, заняты ли они все одновременно. Если да — включает красный сигнал и звук. Если нет — сигнал гаснет. Звуковое предупреждение дублирует световой сигнал для надёжности. После каждого цикла программа начинается заново. Это гарантирует, что система всегда находится в режиме готовности к новому событию. Разработанная логика может быть перенесена на реальное аппаратное обеспечение.

Таким образом, все три зоны работают параллельно, а фоновая программа координирует их работу и управляет общим циклом мониторинга. Система реагирует только на одновременное присутствие объектов во всех трёх зонах, что позволяет избежать ложных срабатываний при частичном заполнении слепых зон. Разработанная логика может быть в дальнейшем перенесена на реальное аппаратное обеспечение.

Заключение

Работая над проектом «Система «безопасный поворот» , мы узнали, почему даже внимательный водитель может не заметить помеху на дороге. Оказывается, у каждого автомобиля есть так называемые «слепые зоны» — места, которые не видно ни в зеркала, ни через окна.

Мы выяснили, что особенно опасной слепая зона становится при повороте налево. В этом манёвре главную роль играет передняя стойка крыши .Она спасает водителя при аварии, но из-за своей толщины может полностью закрывать обзор пешеходам, велосипедистам и даже другим машинам.

Кроме того, мы изучили, что водитель — это живой человек. У него есть поле зрения, время реакции. Из-за этого даже при внимательном взгляде на дорогу можно пропустить опасность.

Наше исследование показало: одной только осторожности водителя недостаточно. Чтобы поворот налево был по-настоящему безопасным, нужны не только навыки, но и технические помощники — камеры, датчики мёртвых зон, напоминания о проверке обстановки через плечо.

Наша работа полезна не только для водителей, но и для пешеходов: зная про слепые зоны, они тоже могут быть осторожнее на дороге.

Вывод: Слепая зона — это реальная опасность, но о ней можно и нужно знать. А знание, как известно, помогает избежать многих аварий.

Список используемых источников

1. https://rg.ru/2024/08/26/kak-sdelat-bezopasnymi-perehody-i-perekrestki.html?utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F

2. https://movon.pro/sistema-obnaruzheniya-slepyx-zon

3. https://mskcity.club/blog/chto-takoe-slepaya-zona-avtomobilya

4. https://www.kia.ru/press/magazine/j68

Приложения