呂賢 王斌虎

摘要：文章從動(dòng)力學(xué)原理方面對(duì)常見的交通風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行力學(xué)分析，目的是使駕乘人員更加深入地了解常見交通風(fēng)險(xiǎn)及安全注意事項(xiàng)，以進(jìn)一步提高安全意識(shí)，同時(shí)對(duì)其他風(fēng)險(xiǎn)分析方法提供借鑒。

關(guān)鍵詞：動(dòng)力學(xué)；交通風(fēng)險(xiǎn)；危險(xiǎn)源；靜摩擦力；質(zhì)心運(yùn)動(dòng)

中圖分類號(hào)：U452文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）19-0021-02

人類發(fā)展的歷史，實(shí)質(zhì)上是人類征服自然、改造自然，不斷積累、不斷進(jìn)步的過程，在這個(gè)漫長的過程中，人類一直在與危險(xiǎn)進(jìn)行抗?fàn)?，從最初的生存競爭，到后來?guī)避各種各樣的傷害，可以說，風(fēng)險(xiǎn)無處不在。那么，如何提高生存能力、防范風(fēng)險(xiǎn)自然就成為一個(gè)永恒的話題。

不斷地積累、總結(jié)形成的各種安全理論，是防范系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的有效手段，但是由于受個(gè)體差異、環(huán)境多樣化等因素的影響，業(yè)已形成的安全理論有時(shí)會(huì)讓人覺得很遙遠(yuǎn)，因此，加強(qiáng)個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，提高風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、防范能力對(duì)于降低傷害同樣重要，畢竟幾乎每起傷害都與“人”這一特殊個(gè)體

有關(guān)。

運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是最普遍的，而由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的傷害也是最多的，因此，文章重點(diǎn)從動(dòng)力學(xué)角度來分析交通風(fēng)險(xiǎn)危害的原因，以期對(duì)人們識(shí)別及防范風(fēng)險(xiǎn)有所借鑒。

1危險(xiǎn)源分類

危險(xiǎn)源是指可能造成人員傷害、職業(yè)病、財(cái)產(chǎn)損失、作業(yè)環(huán)境破壞的根源或狀態(tài)。危險(xiǎn)因素是指能造成人的傷亡和物的突發(fā)性損壞或影響人的身體健康，導(dǎo)致疾病，對(duì)身體造成慢性損壞的因素。

安全科學(xué)理論根據(jù)危險(xiǎn)源在事故發(fā)生發(fā)展過程中的作用，把危險(xiǎn)源劃分為兩大類。

根據(jù)能量意外釋放理論，能量或危險(xiǎn)物質(zhì)的意外釋放是傷亡事故發(fā)生的物理本質(zhì)。于是把生產(chǎn)過程中存在的，可能發(fā)生意外釋放的能量或危險(xiǎn)物質(zhì)稱作第一類危險(xiǎn)源。為了防止第一類危險(xiǎn)源導(dǎo)致事故，必須采取措施約束、限制能量或危險(xiǎn)物質(zhì)，控制危險(xiǎn)源。

正常情況下，生產(chǎn)過程中的能量或危險(xiǎn)物質(zhì)受到約束或限制，不會(huì)發(fā)生意外釋放，即不會(huì)發(fā)生事故。但是，一旦這些約束或限制措施受到破壞或失效（故障），則將發(fā)生事故。導(dǎo)致能量或危險(xiǎn)物質(zhì)約束或限制措施破壞或失效的各種因素稱作第二類危險(xiǎn)源。第二類危險(xiǎn)源主要包括物的故障、人的失誤和環(huán)境因素。

危險(xiǎn)源是一種客觀存在，之所以確定為危險(xiǎn)源，是因?yàn)樗赡軐?duì)其影響范圍內(nèi)的人造成傷害，那么，識(shí)別出危險(xiǎn)源，了解其造成危害的原因和規(guī)律，對(duì)于防范風(fēng)險(xiǎn)、降低傷害至關(guān)重要。

在交通風(fēng)險(xiǎn)中，車輛是最大的危險(xiǎn)源，它可能對(duì)駕乘人員本身、行人及其他車輛造成重大傷害。

2常見交通風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)力學(xué)原理

任何交通風(fēng)險(xiǎn)都有其力學(xué)本質(zhì)，下面利用動(dòng)力學(xué)原理對(duì)幾種常見交通風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。

對(duì)于一輛行駛的汽車本身，可以將其作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系，由質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理可知，其內(nèi)力不影響質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中氣體的壓力是內(nèi)力，雖然這個(gè)力是汽車行駛的原動(dòng)力，但是它不能使汽車的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)，汽車質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)還需要依靠一個(gè)外力的作用。事實(shí)上，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的氣體壓力推動(dòng)汽缸內(nèi)的活塞，經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將力矩傳給主動(dòng)輪。如果車輪與地面的接觸面摩擦系數(shù)足夠大，那么地面對(duì)車輪作用的靜摩擦力就是使汽車的質(zhì)心改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外力（FA）；如果地面光滑，靜摩擦力克服不了汽車前進(jìn)的阻力（FB），那么車輪將原處不動(dòng)，汽車不能前進(jìn)。當(dāng)然，靜摩擦力（FA）的大小與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自身的輸出力矩有關(guān)。當(dāng)靜摩擦力（FA）的方向發(fā)生變化時(shí)，汽車質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)隨之變化，這也是汽車轉(zhuǎn)向的力學(xué)原理。

了解了汽車運(yùn)動(dòng)的原理，那么就可以通過分析靜摩擦力這一外力來控制交通安全風(fēng)險(xiǎn)。汽車行進(jìn)路線上的一切可能影響靜摩擦力變化的因素，都可能成為影響汽車安全行駛的外因：（1）雨天行駛，濕滑的路面會(huì)降低車輪與地面的靜摩擦力（FA），同時(shí)也會(huì)降低緊急制動(dòng)時(shí)的靜摩擦阻力（FB），延長制動(dòng)時(shí)間；（2）當(dāng)汽車因正常行進(jìn)路線上的異?；蛞蚣贝蚍较蛟斐杀?，該輪胎與地面接觸面的靜摩擦力因正壓力和摩擦系數(shù)均瞬間降低，致使各驅(qū)動(dòng)輪因靜摩擦力（FA）不平衡而產(chǎn)生平面轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，當(dāng)這個(gè)力矩足夠大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致汽車在路面上水平轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向移動(dòng)時(shí)，車輪與地面靜摩擦力（FA）瞬間快速增大，由于靜摩擦力（FA）作用點(diǎn)不在汽車質(zhì)心上，因而形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，當(dāng)這個(gè)力矩足夠大時(shí)，汽車就容易發(fā)生側(cè)翻，造成重大事故；（3）汽車高速行駛時(shí)，遇前方有緊急情況，駕駛?cè)藛T一般都會(huì)采取緊急制動(dòng)，此時(shí)車輪與地面的靜摩擦合力（FA－FB）方向與汽車運(yùn)動(dòng)方面相反，使汽車慣性前進(jìn)狀態(tài)發(fā)生改變，在汽車自重不變，摩擦系數(shù)基本不變的情況下，如果車速過快，制動(dòng)時(shí)間就會(huì)延長，很容易直接造成碰撞事故；（4）當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，會(huì)產(chǎn)生離心作用，離心力的大小與車輛行駛速度、總質(zhì)量和轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)，車輛總質(zhì)量越大、行駛速度越快、轉(zhuǎn)彎半徑越小，離心力越大。車輛轉(zhuǎn)彎的同時(shí)，地面對(duì)車輛產(chǎn)生一個(gè)向心摩擦力。當(dāng)向心力小于離心力時(shí)，車輛將產(chǎn)生側(cè)滑，嚴(yán)重時(shí)會(huì)側(cè)翻。

通過上述動(dòng)力學(xué)分析，可以解釋交通安全管理的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：（1）雨雪天要降低車速；（2）注意觀察行進(jìn)路線的路況及行人，遇異常提前采取措施，避免猛打方向；（3）爆胎時(shí)，盡量保持方向平穩(wěn)；（4）降低車速，保持車距（制動(dòng)距離）；（5）轉(zhuǎn)彎時(shí)盡量降低減速，盡量加大轉(zhuǎn)彎半徑。

以上是用動(dòng)力學(xué)原理對(duì)交通風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行的分析，由于交通事故原因多種多樣，因此，文章只是將汽車作為一個(gè)沒有缺陷的質(zhì)點(diǎn)系進(jìn)行理想化分析，即排除其他一切異常因素，單從理論力學(xué)角度對(duì)主要交通風(fēng)險(xiǎn)成因進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，以便使駕乘、行人和安全管理人員對(duì)交通風(fēng)險(xiǎn)有一個(gè)更深入的了解，做到“知其然，知其所以然”，提高風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，并正確駕駛，有效防范交通風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，其他風(fēng)險(xiǎn)也同樣可以采取類似方法進(jìn)行原理性分析研究，篇幅有限，不再一一贅述。

參考文獻(xiàn)

[1]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室．理論力學(xué)（第4版）

[M]．北京：高等教育出版社，1982．

[2]中國石油天然氣HSE指導(dǎo)委員會(huì)．HSE健康、安全與環(huán)境管理體系風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2001．

作者簡介：呂賢（1970-），女，新科澳石油天然氣技術(shù)股份有限公司工程師；王斌虎（1979-），男，新疆油田公司設(shè)備管理處工程師。

（責(zé)任編輯：王書柏）