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=0.976 тому 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 Ap такого 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 Ap спостерігається 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 W і 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(L_Юпітер, L_Сатурн, L_Уран, L_Нептун)

Де W – середньорічне число Вольфа

L_Юпітер, L_Сатурн, L_Уран, L_Нептун – 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 W і 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.