Аналіз залежності ДТП від циклічних процесів у Сонячній системі.
Олег Горбань
Олександр Новицький
ЛРАА “Геліос”
Аналіз залежності ДТП від циклічних процесів у Сонячній системі.
Нами були проаналізовані узагальнені дані по дорожньо-транспортних пригодах (ДТП) у Російській Федерації за період з 1985 по 2010 роки. Метою роботи було знаходження періодичних відхилень від усереднених значень. Вивчення їх кореляції з періодичними процесами у Сонячній системі і можливості прогнозування. Вихідні дані для цієї роботи представлені у таб.1:
| Рік | К-ть ДТП | Загинуло | Поранено |
| 1985 | 139 035 | 22 676 | 148 645 |
| 1986 | 138 637 | 20 651 | 150 356 |
| 1987 | 142 695 | 21 243 | 155 684 |
| 1988 | 161 320 | 25 938 | 176 583 |
| 1989 | 189 986 | 32 739 | 207 628 |
| 1990 | 197 362 | 35 366 | 214 820 |
| 1991 | 197 659 | 37 510 | 214 409 |
| 1992 | 184 975 | 36 471 | 200 026 |
| 1993 | 178 651 | 37 120 | 192 802 |
| 1994 | 174 908 | 35 599 | 189 877 |
| 1995 | 167 280 | 32 791 | 183 926 |
| 1996 | 160 523 | 29 468 | 178 378 |
| 1997 | 156 515 | 27 665 | 177 924 |
| 1998 | 160 300 | 29 021 | 183 846 |
| 1999 | 159 823 | 29 718 | 182 123 |
| 2000 | 157 495 | 29 594 | 179 401 |
| 2001 | 164 401 | 30 916 | 187 790 |
| 2002 | 184 360 | 33 243 | 215 678 |
| 2003 | 204 267 | 35 602 | 243 919 |
| 2004 | 208 558 | 34 506 | 251 386 |
| 2005 | 223 342 | 33 957 | 274 864 |
| 2006 | 229 140 | 32 724 | 285 362 |
| 2007 | 233 809 | 33 308 | 292 206 |
| 2008 | 218 322 | 29 936 | 270 883 |
| 2009 | 203 603 | 26 084 | 257 034 |
| 2010 | 199 431 | 26 567 | 250 635 |
Подивимося, як виглядають наші дані у графічному представленні:
 |
 |
Явно видно певну циклічність, крім того бачимо лінійний тренд у к-ті ДТП, з тенденцією до зростання, що може бути зумовлено, зростанням загальної кількості транспортних засобів, та інших чинників. Коефіціент кореляції цієї лінійної залежності досить високий: R=0.686, отже перед аналізом даних слід виключити цю трендову складову. Так як нас цікавлять періодичні процеси, які будуть давати відхилення від середнього тренду.
Цікаво, що у кількості загиблих у ДТП тренд проявляеться значно слабше, коефіціент кореляції всього R=0.215. Для цього показника може існувати складніша нелінійна залежність від кількості транспортних засобів. Адже з одного боку, зі зростанням к-ті транспортних засобів збільшується кількість зіткнень, з другого боку – більша загруженість доріг в містах, більше корків, відповідно менша швидкість руху, і тому менша к-ть ДТП з смертельними випадками.
Що до поранених у ДТП, спостерігається дуже великий коефіціент кореляції між кількістю поранених і числом ДТП, R=0.976тому ми не можемо вважати їх незалежними параметрами.
Приведемо дані у зручний для подальшої обробки вигляд. Візмемо за базовий початковий 1985 рік, і будемо вважати його за 100%. Переведемо усі дані у відсотковий вигляд відносно рівня 1985 року, і виключимо з них тренди.
В результаті отримаємо таб. 2:
| Рік | Відносно 1985 р. % | Без тренда | ||
| К-ть ДТП | Загинуло | ДТП | Загинуло | |
| 1985 | 0.00% | 0.00% | -8.47% | -28.32% |
| 1986 | -0.29% | -8.93% | -10.56% | -37.85% |
| 1987 | 2.63% | -6.32% | -9.44% | -35.83% |
| 1988 | 16.03% | 14.39% | 2.16% | -15.72% |
| 1989 | 36.65% | 44.38% | 20.98% | 13.68% |
| 1990 | 41.95% | 55.96% | 24.49% | 24.67% |
| 1991 | 42.16% | 65.42% | 22.91% | 33.54% |
| 1992 | 33.04% | 60.84% | 11.99% | 28.36% |
| 1993 | 28.49% | 63.70% | 5.64% | 30.63% |
| 1994 | 25.80% | 56.99% | 1.15% | 23.33% |
| 1995 | 20.32% | 44.61% | -6.13% | 10.35% |
| 1996 | 15.46% | 29.95% | -12.79% | -4.89% |
| 1997 | 12.57% | 22.00% | -17.47% | -13.44% |
| 1998 | 15.29% | 27.98% | -16.54% | -8.05% |
| 1999 | 14.95% | 31.05% | -18.68% | -5.57% |
| 2000 | 13.28% | 30.51% | -22.16% | -6.71% |
| 2001 | 18.24% | 36.34% | -18.99% | -1.47% |
| 2002 | 32.60% | 46.60% | -6.43% | 8.20% |
| 2003 | 46.92% | 57.00% | 6.09% | 18.01% |
| 2004 | 50.00% | 52.17% | 7.38% | 12.58% |
| 2005 | 60.64% | 49.75% | 16.22% | 9.57% |
| 2006 | 64.81% | 44.31% | 18.59% | 3.54% |
| 2007 | 68.17% | 46.89% | 20.15% | 5.52% |
| 2008 | 57.03% | 32.02% | 7.22% | -9.94% |
| 2009 | 46.44% | 15.03% | -5.17% | -27.52% |
| 2010 | 43.44% | 17.16% | -9.97% | -25.99% |
Подивимося, як тепер виглядають наші дані, оскільки вони тепер в одному маштабі, можна зобразити їх на одному графіку:
Спробуємо порівняти наші дані стосовно ДТП з індексами Сонячної та Геомагнітної активності за досліджуваний період. В якості індексів візьмемо число Вольфа W, та інтенсивність випромінювання Сонця на хвилі довжиною F10.7см, які характеризують Сонячну активність. А також індекс Ap, що характеризує геомагнітну активность. Оскільки ми маємо узазальнені дані по ДТП за рік, беремо для порівняння також середньорічні значення індексів. Див. таб.3:
| Без тренда | Рік | W | AP | F10.7CM | |
| 1980 | 154.6 | 11.10 | 198.40 | ||
| 1981 | 140.5 | 16.29 | 202.60 | ||
| 1982 | 115.9 | 22.41 | 174.84 | ||
| 1983 | 66.8 | 18.52 | 119.57 | ||
| ДТП | Загинуло | 1984 | 45.7 | 18.82 | 100.91 |
| -8.47% | -28.32% | 1985 | 18.0 | 13.72 | 74.76 |
| -10.56% | -37.85% | 1986 | 13.4 | 12.47 | 73.99 |
| -9.44% | -35.83% | 1987 | 29.4 | 10.94 | 85.35 |
| 2.16% | -15.72% | 1988 | 100.2 | 12.71 | 141.08 |
| 20.98% | 13.68% | 1989 | 157.6 | 19.46 | 213.42 |
| 24.49% | 24.67% | 1990 | 142.6 | 16.25 | 189.86 |
| 22.91% | 33.54% | 1991 | 145.7 | 23.43 | 208.03 |
| 11.99% | 28.36% | 1992 | 94.3 | 16.48 | 149.72 |
| 5.64% | 30.63% | 1993 | 54.6 | 15.04 | 109.56 |
| 1.15% | 23.33% | 1994 | 29.9 | 18.11 | 85.63 |
| -6.13% | 10.35% | 1995 | 17.5 | 12.65 | 77.15 |
| -12.79% | -4.89% | 1996 | 8.6 | 9.31 | 71.84 |
| -17.47% | -13.44% | 1997 | 21.5 | 8.41 | 80.91 |
| -16.54% | -8.05% | 1998 | 64.3 | 12.01 | 118.10 |
| -18.68% | -5.57% | 1999 | 93.3 | 12.53 | 153.91 |
| -22.16% | -6.71% | 2000 | 119.6 | 15.01 | 180.04 |
| -18.99% | -1.47% | 2001 | 111.0 | 12.92 | 181.10 |
| -6.43% | 8.20% | 2002 | 104.1 | 13.11 | 179.39 |
| 6.09% | 18.01% | 2003 | 63.7 | 21.75 | 128.45 |
| 7.38% | 12.58% | 2004 | 40.4 | 13.38 | 106.53 |
| 16.22% | 9.57% | 2005 | 29.9 | 13.49 | 91.72 |
| 18.59% | 3.54% | 2006 | 15.2 | 8.49 | 80.00 |
| 20.15% | 5.52% | 2007 | 7.5 | 7.48 | 73.07 |
| 7.22% | -9.94% | 2008 | 2.9 | 6.92 | 68.61 |
| -5.17% | -27.52% | 2009 | 3.1 | 3.93 | 70.55 |
| -9.97% | -25.99% | 2010 | 16.5 | 5.96 | 79.97 |
Виділені в табличці значення відповідають рокам з максимальними значеннями вищезазначених індексів, а також кількості ДТП, і загиблих у них. Одразу помітно, що є співпадіння максимумів між кількістю загиблих у ДТП, та індексом геомагнітної активності AP. Що до індексів сонячної активності, помітний деякий зсув.
Знайдемо величину зсуву, при якому коефіціент кореляції найбільший, див. таб.4:
| dY | ДТП | Загинуло | ||||
| W | Avg AP | F10.7CM | W | Avg AP | F10.7см | |
| -5 | 0.03 | 0.10 | 0.00 | 0.20 | 0.29 | 0.16 |
| -4 | 0.12 | 0.01 | 0.14 | 0.19 | 0.16 | 0.16 |
| -3 | 0.27 | 0.11 | 0.29 | 0.55 | 0.05 | 0.53 |
| -2 | 0.36 | 0.25 | 0.36 | 0.75 | 0.37 | 0.75 |
| -1 | 0.35 | 0.29 | 0.33 | 0.71 | 0.54 | 0.71 |
| 0 | 0.21 | 0.34 | 0.19 | 0.47 | 0.65 | 0.48 |
| 1 | 0.06 | 0.15 | 0.08 | 0.06 | 0.43 | 0.08 |
Бачимо що до кількості ДТП, коефіціенти кореляції невеликі і не перевищують 0.36. Це може пояснюватися нелінійним ростом інших факторів (наприклад росту кількості автотранспорту, демографічних чинників і т.д.).
Проте що до кількості загиблих у ДТП, спостерігається досить висока кореляція на рівні 0.65 – 0.75, причому для індексів сонячної активності W і F10.7см максимальна кореляція спостерігається при зсуві графіка, тобто цьогорічна Сонячна активність корелює з кількістю загиблих у ДТП через 2 роки. Для індексу геомагнітної активності Apтакого ефекту не спостерігається.
Таким чином, ми маємо досить чіткий зв’язок між кількістю загиблих у ДТП та індексами сонячної та геомагнітної активності, причому кореляція з індексами сонячої активності навіть більша, чим з показником геомагнітної активності.
На жаль, сучасний стан речей у астрофізиці не дозволяє вченим-астрофізикам впевнено прогнозувати індекси сонячної активності, це робить неможливим прогноз кількості загиблих у ДТП даним методом на довготривалий період.
Але знайдений нами факт зсуву графіків сонячної активності щодо кількості загиблих у ДТП на 2 роки, дозволяє нам зробити прогноз на два роки уперед, знаючи тільки фактичні (за минулий і позаминулий роки) значення індексів сонячної активності.
| Рік | W | F10.7см | Прогноз к-ті загиблих у ДТП | |
| відносно 1985 р. % | Для РФ | |||
| 2011 | -18.98% | -16.55% | 25.98% | 28567 |
| 2012 | -14.62% | -13.45% | 30.30% | 29547 |
Для прогнозу кількості загиблих у ДТП на 2011 рік використовуємо значення сонячних індексів (W і F10.7см) за 2009, а для прогнозу на 2012 р. беремо значення цих індексів на 2010 р. Додавши значення лінійного тренду на 2011, 2012 роки, отримаємо прогноз відхилення кількості загиблих у % відносно 1985 р (усереднений по індексах W і F10.7см). А також прогноз абсолютної кількості загиблих у ДТП для Російської федерації.
Не звертаючи увагу на те, що в цілому нами статистично доведено зв’язок між сонячною активністю і рівнем смертності від ДТП, і знайдена можливість прогнозу на 2 роки, ми хочемо покращити можливість довготермінового прогнозування.
Для цього дослідимо можливі зв’язки між сонячною активністю і іншими періодичними процесами у сонячній системі..Сам Вольф (який і ввів у астрофізику поняття індексу сонячної активності W), вважав вплив планет причиною періодичності у процесах на Сонці.
На жаль, астрологія, яка власне і вважає вплив планет визначальним у процесах, що відбуваються у сонячній системі, і в тому числі на Землі, починаючи з XVII — XVIII століття перестала визнаватися академічними вченими і здобула статус “лженауки”, внаслідок перемоги матеріалістичного світогляду. Тому теорія про планетарний вплив на сонячну активність академічною наукою просто не досліджується, з ідеологічних міркувань.
Проте, положення планет можна точно розрахувати на багото сотень років уперед. Тому це зробило би можливим довготривалі прогнози сонячної активності, і пов’язаних з нею процесів на Землі.
Обробивши всі доступні дані за період з 1932 по 2011 рік, ми отримали чітку залежність усередненого геомагнітного індексу Ap від положення Сонця на екліптиці.:
З коефіентом кореляції 0.86 ми отримали функцію апроксимації (червона крива). Максимальне значення індексу Apспостерігається поблизу весняного і осіннього рівнодення, мінімальне – поблизу зимового і літнього сонцестояння. Отже, весна-осінь це період з підвищеною геомагнітною активністю, і як наслідок, в цей час збільшується кількість жертв ДТП. Зрозуміло, що в зимовий період додаються очевидні несприятливі кліматичні умови на дорогах, що збільшує кількість ДТП, не дивлячись на невисоку в цей час геомагнітну активність.
Крім того, нам вдалося також знайти залежність усередненого показника геомагнітної активності Ap і кута між положеннями Юпітера і Сатурна.
Червоною лінією відображено функцію апроксимації, нами отримано коефіцієнт кореляції 0.60. Як і логічно було припустити, найбільший вплив на геомагнітну активність спричиняють з’єднання і опозиції Юпітера і Сатурна. Мінімальне значення усередненого індексу геомагнітної активності Ap припадає на кут 90° (квадратуру).
Оскільки отриманий результат показує наявність певних зв’язків між положенням Юпітера, Сатурна і геомагнітною активністю, наступним нашим кроком був пошук залежності індексу сонячної активності Wі положенням цих планет. Виявилося, що врахування впливу тільки Сатурна і Юпітера недостатньо, щоб апроксимувати індекс сонячної активності.
Ситуацію кардинально покращило врахування не тільки Юпітера і Сатурна, а й інших планет-гігантів, Урана і Нептуна. Знайдено функцію апроксимації індексу Вольфа, у вигляді:
W=f(LЮпітер, LСатурн, LУран, LНептун)
Де W— середньорічне число Вольфа
LЮпітер, LСатурн, LУран, LНептун – екліптичні довготи Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна
.
На відрізку 1985-2010 рр. було отримано коефіціент кореляції 0.919:
На основі цієї апроксимаційної функції було зроблено розрахунок прогнозованої кількості загиблих в ДТП за період 1985-2010 рр., і співставлено з фактичними даними.Отримано коефіціент кореляції 0.856.
Цікаво, що для прогнозування середньорічного геомагнітного індексу Ap врахування положень тільки планет-гігантів виявилося недостатнім (на відміну від прогнозування індексу сонячної активності W).
Чітко видно періодичні відхилення від апроксимаційної червоної лінії, яка задається впливом планет гігантів. На нашу думку ці відхилення можуть бути зумовлені впливом планет земної групи – Меркурія, Венери і Марса.
Висновок:
В результаті проведеного дослідження, ми виявили зв’язок між кількістю жертв ДТП і сонячною активністю.
Також ми виявили зсув в часі на 2 роки графіку сонячної активності відносно графіку жертв ДТП, а також графіку геомагнітної активності.
Крім того, ми показали зв’язок індексу Сонячної активності Wі положень планет-гігантів, а отже їхній вплив на кількість жертв ДТП. На нашу думку, планети-гіганти чинять визначальний вплив на сонячну активність і є основною причиною її періодичності.
Причиною геомагнітної активності, як відомо, є Сонце і сонячна активність, а саме – взаємодія сонячного вітру з магнітосферою Землі.
Таким чином, ми пропонуємо розглядати наступну модель: крім впливу власне на саме Сонце і його циклічну активність, усі планети (в т.ч. і планети земної групи) гравітаційно впливають на умови поширення сонячного вітру, і можуть посилювати або послаблювати його вплив на Землю, в залежності від конфігурації планет. Також значний вплив на геомагнітну активність має проходження Сонцем точок весняного і осіннього рівнодення, внаслідок нахилу площини екватора до екліптики.