Неопределенность исходных данных при автотехнической экспертизе (Д.Ф. Тартаковский, "Адвокат", N 6, июнь 2005 г.)

Неопределенность исходных данных при автотехнической экспертизе

При расследовании дорожно-транспортных происшествий прежде всего возникает вопрос - была ли у водителя транспортного средства возможность предотвратить происшествие путем своевременного торможения. Для принятия обоснованного решения следователь или судья вынужден назначать судебную дорожно-транспортную экспертизу. Доктор технических наук, профессор Д.Ф. Тартаковский (Санкт-Петербург) обращает внимание на некоторые детали, которые могут иметь решающее влияние на исход дела.

В ходе экспертизы выполняются расчеты параметров торможения: начальной скорости автомобиля, тормозного и остановочного пути, времени торможения и т.п. Первоначальные фактические данные об обстоятельствах ДТП устанавливаются сотрудниками ГИБДД на месте происшествия: осмотром, объяснениями водителя, показаниями потерпевшего и т.п. Информацию о числовых значениях величин (параметров и коэффициентов), входящих в расчетные формулы, эксперт, как правило, выбирает самостоятельно из справочной или научно-технической литературы, исходя из своего опыта, существующих рекомендаций и конкретных условий ДТП.

Достоверность выводов экспертизы зависит от того, насколько адекватно исходная информация отражает действительность, всегда ли она точно и достоверна. Можно утверждать, что полностью это условие при проведении экспертизы не выполняется никогда. Причины могут быть разными: неопределенность словесного, качественного описания окружающей обстановки, состояния транспортного средства и дорожного покрытия, неизбежный случайный разброс действительных значений расчетных величин относительно рекомендованного справочного значения, их зависимость от воздействующих факторов и др. Таким образом, используемая информация всегда несет в себе элементы неопределенности, и это может привести к сомнениям в правильности выводов экспертизы.

В данной статье мы обратим внимание, и прежде всего внимание адвокатов, на неопределенность значений двух основных параметров, используемых при вычислениях тормозной эффективности автомобиля: времени реакции водителя и коэффициента сцепления шин автомобиля с дорогой.

Обратимся к простому примеру. Исходными величинами при вычислении скорости автомобиля перед наездом являются длина тормозного пути и коэффициент сцепления. Неточность в определении значений этих параметров сразу же приводит к неточности определения скорости. И если при слегка размытых границах следа торможения длину тормозного пути еще можно измерить с приемлемой погрешностью, то достоверно оценить значение коэффициента сцепления, пользуясь рекомендованными справочными данными, значительно труднее. В таблицах приводятся дискретные значения коэффициента сцепления "от" и "до" только в зависимости от вида дорожного покрытия и состояния его поверхности, подразделяя покрытия на сухие и мокрые, чистые и грязные, гладкие и шероховатые и т.п. При этом значения коэффициента сцепления, даже для покрытий одного и того же вида, существенно отличаются. Так, по справочным данным, для сухого и чистого асфальтобетонного покрытия коэффициент сцепления равен 0,70-0,80, тогда как для мокрого он почти вдвое меньше - 0,35-0,45. Но ведь то, что одному человеку кажется чистым и сухим, может показаться другому грязным и мокрым! О какой достоверности оценки значения коэффициента сцепления может идти речь, если изначальной отправной точкой здесь является субъективное мнение индивидуума. А ведь кроме вида и состояния дорожного покрытия на значение коэффициента сцепления оказывают влияние такие факторы, как скорость автомобиля, состояние протекторов, температура дорожного покрытия, загруженность автомобиля и др.

Для расчета полного остановочного пути автомобиля необходимо знание времени реакции водителя. И здесь справочные таблицы рекомендуют дифференцированные, но уже точно фиксированные значения времени реакции, создавая, таким образом, впечатление их определенности. Но ведь это кажущаяся определенность, следуя которой суд может прийти к ошибочному заключению о виновности или невиновности водителя.

На ограниченность традиционного детерминистского подхода при расчетах указывал, например, признанный авторитет в области автотехнической экспертизы В.А. Илларионов. В учебнике, изданном еще в 1989 г., он писал, что, учитывая неизбежное рассеяние справочных параметров и коэффициентов относительно их табличных значений, для расчетов параметров тормозной эффективности автомобиля необходимо применять статистические методы. Однако, говорил он, "внедрению статистических методов препятствуют их сложность и отсутствие экспериментальных данных о рассеянии и законах распределения вероятности справочных значений. Тем не менее, с учетом общих тенденций развития науки внедрение статистических методов в будущем представляется неизбежным, хотя предстоит еще большая работа по накоплению экспериментального материала и выявлению основных закономерностей".

Сегодня уже XXI век. Произошли ли какие-либо положительные сдвиги в практической реализации поставленных задач? Если и произошли, то не очень значительные. В технической литературе практически не встречается описания результатов сколько-нибудь детальных исследований, связанных с проблемами неопределенности расчетных и экспериментальных данных. В таблицах по-прежнему приводятся дискретные, фиксированные значения параметров и коэффициентов, создавая иллюзию их достоверности все большей и большей их дифференциацией. Конечно, указанные В.А. Илларионовым препятствия к внедрению статистических методов имеют место. Но, думается, что сложность методов не самая главная причина этого. Гораздо важнее то, что, по-видимому, из-за недостаточной специальной технической подготовленности или из-за недооценки возможностей статистических методов для юридической практики, следственными работниками, судейским корпусом и адвокатами, эти методы остаются все еще не востребованными. Только их востребованность обеспечит проведение соответствующих исследований.

Обратимся к вопросу неопределенности времени реакции. Время реакции человека с различных позиций изучается психологами, физиологами, инженерами. Различают простую и сложную реакции. Простая реакция представляет собой отклик испытуемого на единичный сигнал (световой, звуковой и др.) и характеризует главным образом скорость передачи сигналов в его нервной системе. Контроль простой реакции часто используется при оценке профессиональной пригодности человека - водителя автомобиля, машиниста электропоезда. Сложная реакция включает в себя выбор человеком ответной реакции на сочетание раздражителей и условий их возникновения. Именно время такой реакции представляет интерес в случаях расследования ДТП. Может ли быть время реакции конкретного водителя постоянным? Конечно, нет!

Время реакции, т.е. интервал времени от момента появления раздражителя в поле зрения водителя до начала воздействия на органы управления автомобилем (педали тормоза, сцепление, руль) зависит от многих факторов, в том числе:

возраста водителя;

его опыта и профессиональной подготовки;

условий движения (ночью, днем, по скользкой дороге и др.);

скорости движения;

интенсивности информационной нагрузки;

продолжительности рабочего времени;

индивидуальных особенностей водителя и др.

Различают латентный и моторный периоды времени реакции. Латентный (скрытый) период - это время, необходимое водителю для осознания ситуации и выработки решения для начала моторной (двигательной) реакции. Соответственно, моторный период - это интервал времени от начала двигательной реакции до начала воздействия на орган управления автомобилем. Обычно моторный период на порядок меньше латентного, и лишь при очень малом времени реакции он может быть сопоставим с латентным. Так, по данным для автомобиля "Волга" моторный период равен (0,16 + 0,08) с*(1).

Анализ работ по изучению времени реакции множества людей показывает, что оно варьирует в широких пределах. Однако при выборе значений времени реакции для расчетов, связанных с торможением автомобиля следователь, судья, эксперт пользуются справочными данными, которые даются в виде фиксированного значения, отвечающего определенной транспортной ситуации*(2). Таблицы охватывают диапазон значений времени реакции от 0,3 до 1,4 с. Так для случая, когда дорожно-транспортная ситуация, предшествовавшая ДТП, могла свидетельствовать о большой вероятности его возникновения, в таблице указано время реакции 0,8 с, а для ситуации, когда на проезжей части внезапно появляется пешеход - 1,2 с. Но 0,8 с и 1,2 с - это только средние значения, и они не несут информацию о возможном рассеянии (неопределенности) времени реакции одиночного водителя и всей совокупности водителей. Для адвоката же (как, впрочем, и для суда) важно оценить, как может быть велика эта неопределенность и как она скажется на достоверности экспертного заключения. В самом деле, представим себе, что для соответствующей дорожной ситуации время реакции водителя, попавшего в ДТП, было бы указано в таблице не точно 1,2 с, а (1,2 + 0,4) с. Тогда при скорости 90 км/ч (25 м/с), ориентируясь на табличные значения, расстояние, пройденное автомобилем за это время, в первом случае мы бы оценили в 30 м, тогда как во втором оно могло бы составлять (30 + 10) м, т.е. быть от 20 до 40 м.

В этом примере мы приняли рассеяние времени реакции в + 0,4 с (33,3%). Может ли быть такое рассеяние в действительности? Чтобы ответить на этот вопрос, приведем результаты некоторых экспериментальных исследований времени реакции.

Исследования, выполненные спортивными психологами, показали, что время простой реакции у спортсменов, занимающихся одним и тем же видом спорта, существенно различается. Данные о времени реакции у 178 мужчин в возрасте от 17 до 35 лет на световой сигнал*(3) показали, что среднее значение времени реакции в группе равно 0,289 секунды. Минимальное и максимальное значение равны, соответственно 0,190 и 0,476 с. Наибольшее отклонение от среднего значения составляло 65%. Результаты многократных измерений времени реакции в тех же условиях, у двух спортсменов - мастеров спорта (т.е. профессионалов) показали, что средние значения времени реакции у них близки - 0,208 и 0,193 с. Отклонение же результатов отдельных измерений от среднего значения у одного испытуемого доходило до 35%, тогда как у другого не превышало 20%.

В работе исследовалось влияние различных факторов на реакцию водителей в условиях реального транспортного потока с различной интенсивностью движения*(4). Было установлено, что время реакции водителя зависит от возможности прогнозирования им появления сигнала опасности и изменяется в пределах от 0,4 до 2,3 с на двухполосных дорогах, и от 0,5 до 2,6 с на многополосных дорогах. Существенное влияние на возможность обнаружения сигнала опасности оказывает положение сигнала в поле зрения водителя, поскольку многие объекты водитель фиксирует периферическим зрением. При этом возможность обнаружения и опознания объекта зависит от световых и цветовых характеристик объекта и фона. Так, яркий свет стоп-фонаря может быть воспринят при отклонении по горизонтали до 50 с от центра поля зрения. Малоконтрастный же объект, даже при отклонении от центра поля зрения всего на 30 с может быть не обнаружен.

Выяснилась существенная разница во времени реакции на ожидаемые и неожиданные сигналы: увеличивается не только среднее значение времени реакции, но и его рассеяние.

Изучалось влияние напряженности работы водителей на время при движении автомобиля в колонне автомашин. При движении в колонне водитель все время находится в напряжении и пытается прогнозировать, угадать поведение лидера, особенно при малом расстоянии между машинами или в очень плотных транспортных потоках. При увеличении дистанции между автомобилями напряжение работы водителя ослабевает, и это отражается на времени реакции. При увеличении расстояния между автомобилями время реакции и его рассеяние увеличивается. Так, при следовании автомобиля за лидером на удалении порядка 15 м, время реакции с вероятностью 0,95 составляло (0,6 + 0,2) с, а при расстоянии порядка 70 м среднее значение времени и его рассеяние увеличивалось вдвое, т.е. до (1,2 + 0,4) с.

Существенное влияние на скорость реакции оказывает утомление человека, нарастающее в течение рабочего дня. Известно, что утомление снижает работоспособность. Различают физиологическое и психологическое утомление. Первое обусловлено воздействием на нервную систему человека продуктов разложения веществ в организме, второе - перегруженностью нервной системы. В результате их совместного действия время реакции изменяется. В начальной период работы оно уменьшается, затем, по мере нарастания утомления, сначала стабилизируется, а потом начинает возрастать. Возрастает и рассеяние значений времени реакции. При появлении утомления время реакции водителя увеличивалось также и с увеличением интенсивности движения (табл. 1,2).

Таблица 1

Интенсивность движения 100-300 авт/ч

Продолжительность работы водителя, ч	Время реакции, с (для Р = 0,95)
0	1,39 + 0,35
4	1,21 + 0,27
8	1,29 + 0,42
12	1,53 + 0,54

Таблица 2

Интенсивность движения 350-500 авт/ч

Продолжительность работы водителя, ч	Время реакции, с (для Р = 0,95)
0	1,39 + 0,35
4	1,22 + 0,28
8	1,36 + 0,48
12	1,65 + 0,58

Нетрудно подсчитать, что только за счет утомления водителя рассеяние времени его реакции может достигать 25-30%.

Таким образом, результаты измерений показывают большую изменчивость индивидуального и группового времени реакции разных людей даже в одних и тех же условиях. Поэтому всегда остается сомнение в достоверности принятого экспертом табличного значения времени реакции, поскольку существует множество причин, по которым действительное время реакции может расходиться с табличным.

Теперь оценим неопределенность значений коэффициента сцепления шин с дорогой.

Конечно, при расследовании ДТП наилучшим было бы измерение коэффициента сцепления для автомобиля - участника происшествия непосредственно на месте. Однако, по понятным причинам, это не всегда возможно, и эксперт вынужден пользоваться табличными данными (фрагмент такой таблицы приведен ниже).

Таблица 3

Характер покрытия до- роги	Сухое	Мокрое
Асфальтобетон, цемен- тобетон	0,70-0,80	0,35-0,45
Щебень	0,60-0,70	0,30-0,40
Грунт	0,50-0,60	0,30-0,40
Укатанный снег	0,20-0,30	0,20-0,30
Обледенение	0,10-0,20	0,10-0,20

Возникает вопрос - как использовать справочные данные, представленные в форме граничных значений "от" и "до" (например: 0,70-0,80)? Вправе ли следователь или эксперт выбрать из этого интервала одно, наиболее подходящее по его мнению, значение коэффициента (например, 0,73), постулировав, что коэффициент сцепления с вероятностью Р = 1, т.е. абсолютно точно равен принятому значению. Этот вариант не выдерживает критики. Можно с уверенностью сказать, что граничные значения коэффициента, приводимые в таблицах, получены в результате статистической обработки большого объема экспериментальных данных - результатов измерений. Но тогда любое выбранное экспертом значение коэффициента - это всего лишь конкретная реализация коэффициента как случайной величины, обладающей рассеянием. Как показано в одной из работ, значения коэффициента сцепления даже на одном и том же участке дорожного покрытия, измеренные через каждые 15-20 см тормозного пути, могут иметь разброс в 30-50%. Очевидно, что и осредненному по всей длине тормозного следа значению коэффициента сцепления будет также присуще случайное рассеяние. И перед следователем или экспертом должна быть поставлена задача это рассеяние оценить. По-видимому, ни тот ни другой этого сделать не смогут, поскольку ни в справочных таблицах, ни в технической литературе таких оценок не приводится.

Как же поступить, если в справочных таблицах указаны только нижняя и верхняя границы значений коэффициента? Выход подсказывает международное "Руководство по выражению неопределенности измерений"*(5). Согласно пункту 4.3.7 этого руководства, "если оценены только границы (верхний и нижний пределы) для величины Xi и можно утверждать, что для всех практических целей значение Xi находится в интервале от X1 до X2, и нет конкретных сведений о возможных значениях Xi внутри интервала, то можно только предположить, что с одинаковой вероятностью Xi может находиться в любом месте в его пределах (равномерное распределение возможных значений). Тогда xi, - ожидание, или ожидаемое значение Xi, является средней точкой интервала

xi = (X1 + X2)/2

с соответствующими предельными отклонениями + Дxi.

Следуя этим рекомендациям, коэффициент сцепления необходимо выражать через его среднее табличное значение с предельными отклонениями, т.е.

ц = цср + Дц.

Такой подход отражает случайную природу явления и при расчетах может дать более объективные результаты, так как учитывает неопределенность коэффициента сцепления. Используя данные табл. 3, вычислим, к примеру, средние значения и разброс коэффициента для сухих покрытий (табл. 4).

Таблица 4

Характер покрытия до- роги	Сухое	Разброс в %% от среднего значения
Асфальтобетон, цемен- тобетон	0,75 + 0,05	+ 6,67
Щебеночное	0,65 + 0,05	+ 7,69
Грунтовая дорога	0,55 + 0,05	+ 9,09
Укатанный снег	0,25 + 0,05	+ 20,00
Обледенелая дорога	0,15 + 0,05	+ 33,33

Обратим внимание, что разброс коэффициента сцепления относительно его среднего табличного значения одинаков по абсолютной величине для любых покрытий - везде + 0,05! С физической точки зрения это трудно объяснить, и невольно возникает сомнение - характеризуют ли рекомендованные справочные данные действительность? К сожалению, нам не удалось обнаружить в литературе первичных статистических данных, на основе которых определено это расстояние. Тем не менее из табл. 2 видно, что неопределенность коэффициента сцепления возрастает с уменьшением его значений и достигает нескольких десятков процентов.

В заключение укажем на ощутимую зависимость коэффициента сцепления от скорости автомобиля. Так, в эксперименте на асфальтобетонном покрытии коэффициент сцепления при скорости автомобиля 10 км/ч оказался равным 0,60, а при скорости 100 км/ч равным 0,36. Все сказанное свидетельствует о ненадежности табличных справочных данных и о необходимости серьезных исследований статистических характеристик параметров и коэффициентов, используемых для расчетов при автотехнической экспертизе.

Д.Ф. Тартаковский,

доктор технических наук, профессор

(Санкт-Петербург)

"Адвокат", N 6, июнь 2005 г.

------------------------------------------------------------------------

*(1) Проценко В.Б., Гордеева А.К. Некоторые результаты исследования моторного компонента времени реакции водителей. - Труды МАДИ, 1981. - Вып. 52.

*(2) Суворов Ю.Б. Судебная дорожно-транспортная экспертиза.- М., 2003.

*(3) Спортивная метрология / под ред. В.М. Зациорского.- М., 1982.

*(4) Лобанов Е.М. Время реакции водителя // Труды МАДИ. - 1975. - Вып. 95.

*(5) Руководство по выражению неопределенности измерения. - СПб.: ВНИИМ, 1999.