Czas reakcji kierowcy a droga zatrzymania: co składa się na łączny czas hamowania

Gdy ocenia się bezpieczeństwo hamowania awaryjnego, łatwo skupić się wyłącznie na tym, jak szybko samochód „przytnie” prędkość, pomijając moment, w którym kierowca jeszcze analizuje sytuację. W praktyce łączny czas od zauważenia zagrożenia do zatrzymania składa się z trzech części: percepcji sygnału, decyzji oraz psychofizycznej reakcji, a do tego dochodzi etap samego hamowania. Najczytelniej oddzielić część podstawową od dodatków zależnych od tego, jak szybko zadziała układ hamulcowy.

Składowe czasu reakcji kierowcy przy hamowaniu awaryjnym

Czas reakcji kierowcy przy hamowaniu awaryjnym to łączny czas od chwili zauważenia przeszkody (lub impulsu uruchamiającego konieczność hamowania) do momentu, w którym kierowca faktycznie podejmuje działania, np. zaczyna hamować. W tym ujęciu jest on częścią całkowitego czasu do zatrzymania: obejmuje nie tylko reakcję, ale też opóźnienia oraz sam proces hamowania.

Można go rozbić na trzy etapy:

• percepcja sygnału o konieczności hamowania (zauważenie, że trzeba hamować),
• podjęcie decyzji (wybór działania i potwierdzenie, że należy rozpocząć hamowanie),
• czas psychofizycznej reakcji kierowcy (realne wykonanie tej reakcji, np. przejście do nacisku na hamulec).

Jeżeli którykolwiek z etapów trwa dłużej, rośnie łączny czas reakcji kierowcy, a w efekcie kierowca ma mniej czasu na skuteczne zatrzymanie pojazdu zanim rozpocznie się hamowanie. Całkowity czas hamowania można opisać jako sumę składników: tz = trk + tu + th, gdzie trk oznacza czas reakcji kierowcy, tu czas uruchamiania układu hamulcowego i narastania siły hamowania, a th czas osiągania pełnej skuteczności.

TRK: percepcja sygnału i podjęcie decyzji o hamowaniu

W ramach TRK pierwszy element dotyczy percepcji sygnału o konieczności hamowania oraz przejścia do etapu podjęcia decyzji. W praktyce jest to przedział od momentu, gdy kierowca zauważa zagrożenie, do chwili, gdy podejmuje decyzję, że należy rozpocząć hamowanie.

W rekonstrukcjach zdarzeń czas reakcji kierowcy bywa liczony od zauważenia zagrożenia do wykonania manewru i typowo podaje się, że czas reakcji kierującego wynosi około 0,8 s. Rzeczywisty czas może się wydłużać w zależności od warunków.

• Warunki widoczności: czas może być krótszy w dzień (np. 0,7–1,0 s), a dłuższy w nocy przy oświetleniu sztucznym (np. 1,1–1,9 s).
• Stan psychofizyczny kierowcy i zmęczenie: zmęczenie oraz gorszy stan psychofizyczny mogą wydłużać zarówno percepcję, jak i przejście do decyzji.
• Rozproszenie uwagi: czynnik rozpraszający (np. rozmowy, telefon lub inne zajęcie niezwiązane z prowadzeniem) bywa powiązany z wydłużeniem czasu reakcji.
• Nietypowość sytuacji: jeśli zdarzenie jest mniej czytelne lub zaskakuje kierowcę, może potrzebować więcej czasu na ocenę sytuacji, co opóźnia podjęcie decyzji o hamowaniu.

Jeżeli etap percepcji i przejścia do decyzji trwa dłużej, kierowca rozpoczyna działanie później, czyli ma mniej czasu na rozpoczęcie skutecznego manewru hamowania.

TU i TH: uruchomienie układu hamulcowego oraz przejście do pełnej skuteczności hamowania

Po podjęciu decyzji o hamowaniu następuje TU — czas uruchamiania układu hamulcowego i narastania siły hamowania. W tym przedziale siła hamowania nie pojawia się od razu w pełnej wartości: układ przechodzi z fazy reakcji na fazę „wejścia” w hamowanie, aż do momentu osiągnięcia maksymalnej skuteczności.

Zakresy TU podaje się zwykle zależnie od typu układu hamulcowego: 0,15–0,30 s dla układów hydraulicznych, 0,30–0,50 s dla pneumatycznych oraz 0,15–0,35 s dla elektropneumatycznych.

Dalej pojawia się TH — czas pełnego hamowania, czyli okres, w którym hamowanie działa z maksymalną efektywnością. TH wyznacza moment, gdy pojazd jest w stanie realizować „pełną” skuteczność hamowania, co wynika z tego, że przejście od decyzji do maksymalnego efektu odbywa się etapami (najpierw TU).

Całkowity czas reakcji hamowania oznacza się jako tz i zapisuje jako sumę: tz = trk + tu + th. Granica między trk a dalszym przebiegiem hamowania wiąże się z naciśnięciem pedału hamulca, a potem samochód przechodzi w TU, aby osiągnąć TH.

Jak łączny czas wpływa na drogę zatrzymania i długość drogi hamowania

Całkowita droga zatrzymania Sz obejmuje odcinek pokonywany od chwili zauważenia przeszkody powodującej konieczność hamowania do momentu pełnego zatrzymania pojazdu. W jej skład wchodzi m.in. droga przebywana w czasie reakcji (czyli zanim pojazd zacznie hamować efektywnie) oraz droga hamowania. Z tego powodu Sz bywa dłuższa niż sama droga hamowania.

Związek między czasem (reakcji i opóźnieniami związanymi z uruchomieniem układu) a długością drogi zatrzymania można opisać wzorem:

Sz = (trk + tu) · Vp + Shmin

• trk – czas od zauważenia przeszkody do podjęcia decyzji o hamowaniu (w modelu stanowi część czasu uwzględnianego w członie (trk + tu)·Vp).
• tu – czas potrzebny na uruchomienie układu hamulcowego (wchodzi w część czasu przed osiągnięciem pełnej skuteczności).
• Vp – prędkość początkowa, która występuje w członie (trk + tu)·Vp.
• Shmin – najkrótsza droga zatrzymania w przyjętym modelu, wyznaczana przy założeniach efektywności hamowania opisanych przez współczynnik przyczepności ślizgowej μ oraz zależność ahmax = μ·g (przy założeniu prędkości końcowej Vk = 0 m/s).

W praktyce wydłużenie czasu reakcji (trk) zwiększa drogę zatrzymania, bo część odcinka w członie (trk + tu)·Vp rośnie wraz z czasem. Sama droga hamowania stanowi osobny składnik i nie „zastępuje” odcinka pokonywanego w czasie reakcji.

W modelu opisano też, że przykładowo przy 50 km/h w trakcie reakcji samochód może pokonać prawie 30 metrów. Łączny czas (a więc także wydłużenie trk i tu) przekłada się na długość drogi zatrzymania.

Co wydłuża czas reakcji kierowcy: czynniki psychofizyczne, warunki jazdy i alkohol

Czas reakcji kierowcy nie jest stały — może się wydłużać w zależności od stanu psychofizycznego kierowcy, warunków jazdy oraz od wpływu alkoholu. Najczęściej chodzi o pogorszenie jakości percepcji i spowolnienie podjęcia decyzji (np. gdy kierowca nie zauważa sygnału wyraźnie albo jest rozproszony).

Czynniki psychofizyczne (w tym rozproszenie uwagi i zmęczenie) są jedną z częstszych przyczyn opóźnienia reakcji. Typowe przykłady rozproszeń to:

• Rozmowa przez telefon komórkowy – odciąga uwagę od drogi i może opóźniać reakcję.
• Zapalenie papierosa – wymaga oderwania uwagi od sytuacji drogowej.
• Dyskusja z pasażerami – interakcje w pojeździe mogą rozpraszać i pogarszać tempo reagowania.

Pogorszenie stanu kierowcy (np. rozproszenie lub zmęczenie) może wydłużyć czas reakcji: podaje się wartości z zakresu od ok. 0,5 s do nawet 1,5 s.

Warunki jazdy (zwłaszcza widoczność i złożoność sytuacji) również wpływają na czas reakcji. Przykładowe zakresy zależne od dnia/nocy i rodzaju sytuacji to:

• Dzień, sytuacja prosta: 0,7–1,0 s
• Dzień, sytuacja złożona: 1,0–1,5 s
• Noc, oświetlenie sztuczne: 1,1–1,9 s
• Noc, droga oświetlona reflektorami: 1,0–1,8 s

Wskazuje się też, że przy oczekiwaniu na niebezpieczeństwo czas reakcji bywa w zakresie 0,5–0,8 s, natomiast gdy występuje nieuwaga — może wynosić 1,4–1,9 s. Dodatkowo w nocy czas reakcji bywa dłuższy i może osiągać 2,5 s w sytuacjach nieuwagi albo przy gorszym postrzeganiu przeszkody.

Alkohol może wiązać się z wydłużeniem czasu reakcji — wraz ze wzrostem stężenia rośnie opóźnienie. Orientacyjna zależność czasu reakcji od stężenia alkoholu we krwi (w promilach) wygląda następująco:

W ujęciu definicyjnym „stan po użyciu alkoholu” i „stan nietrzeźwości” wiąże się z progami stężenia: stan po użyciu alkoholu to 0,2‰–0,5‰ (lub 0,1–0,25 mg alkoholu w 1 dm³ w wydychanym powietrzu), a stan nietrzeźwości to powyżej 0,5‰ (lub powyżej 0,25 mg w 1 dm³).

Podaje się, że czas reakcji może się skracać do ok. 0,3 s u osób z odpowiednimi predyspozycjami psychicz-nymi, wypoczynku i przy wysokiej koncentracji.