RYCHLOST NEBO POHYB CHODCE DLE POŠKOZENÍ ZANECHANÝCH NA VOZIDLE

Transkript

1 RYCHLOST NEBO POHYB CHODCE DLE POŠKOZENÍ ZANECHANÝCH NA VOZIDLE ABSTRAKT: PEDESTRIAN S SPEED OR MOVEMENT BASED ON IMPACT MARKS REMAINED ON THE VEHICLE Gbriel Pdurru 23 U nehod s chodci, které byly nlyzovány, byl veli důležitý pretre ve výpočtu ožnosti vyhnutí se nehodě rychlost chodce. Rychlost pohybu chodců se bere z grfů nebo tbulek, ve kterých se zznenává rychlost v souvislosti s věke, ntropoetrickýi údji, zvláštníi podínki pohybu td. V noh přípdech se všk popis pohybu chodce liší podle toho, zd jej popisují chodci svědkové, nebo řidič. Je zřejé, že ožnosti vyhnutí se nehodě jsou jiné, jedná-li se o norální chůzi, nebo o spěch či rychlý pohyb chodce. V toto článku nvrhujee způsob interpretce nlýzy podle stop znechných n vozidle, které uožňují vypočítt rychlost chůze chodce nebo stnovit druh pohybu chodce v okžiku, kdy došlo ke kolizi. KLÍČOVÁ SLOVA: nehod s chodci, pohyb chodce, rychlost chůze chodce, znechné stopy 1 ÚVOD Při nehodě ezi chodce vozidle hrje roli několik proěnných, tkže výsledke je složitý vzorec. V článku se budee zbývt různýi fktory, které při nehodě s chodci připdjí v úvhu, le zěříe se pouze n ty, které jsou přío propojeny s nvržený způsobe výpočtu. Dráh chodce vzdálenost projekce po kolizi s vozidle záleží hlvně n čtyřech fktorech. První fktore je typ vozidl jeho přední části. Evropští specilisté provedli výzku, n zákldě kterého rozčlenili přední část vozidl do čtyř typů: klínovou, trpezoidní (á tři podktegorie), pontonovou skříňovou [1]. Druhý fktore je konstituce chodce, hlvně hotnost výšk. Konstituce chodce závisí n věku deogrfické situci v ístě, kde došlo k nehodě.[2]. S figuríni [3] vyrobenýi n zákldě sttistik, tk by vyhovovly ntropoetrický údjů, byly provedeny experienty, jejichž výsledky byly ověřeny počítčovýi siulcei údji z nlýz skutečných nehod. Třetí důležitý fktore je ísto, kde ke kolizi, došlo poloh chodce ve vzthu k přední části vozidl. To je veli důležitý fktor, protože n ně závisí nožství energie, 23 Gbriel Pdurru, dipl. eng., M.Sc. - Ntionl Institute of Forensic Expertise, Buchrest Roni, district Lbortory of Isi 107

2 které ovlivní tělo chodce. Je znáo, že při kolizi s rohy přední části vozidl, dostává tělo chodce jen část energie, kterou by dostlo při kolizi s prostřední částí přední části vozidl. Čtvrtý důležitý pretre při provádění výzkuu nlýz nehod s chodci je rychlost chůze chodce. Rychlost chůze chodce je veli důležitá, protože podle ní lze stnovit, zd se řidič ohl kolizi vyhnout. Při rychlostech chodců vyšších než 10 k/h je jejich dráh znčně ovlivněn kolizí s vozidle. Dále popíšee způsob výpočtu rychlosti chůze chodců podle poškození zjištěného n vozidle po kolizi. 2 ZPŮSOB VÝPOČTU Výzku provedený Kllierise Schidte [4] ukázl, že ezi okžike kontktu boku oběti hlvy chodce s čelní skle vozidl uplyne dob si 120 s při rychlosti 28 k/h při kolizi, když je vozidle středně velké uto. Meissner kolektiv [5] provedli počítčovou studii dyniky kolize vozidlo-chodec poocí tetického odelu Mdyo figuríny Polr II. Studie byl proveden s běžný rodinný utoobile voze SUV při rychlosti 40 k/h. V přípdě utoobilu byl výsledná hodnot doby ezi kontkte boku hlvy 125 s v přípdě vozu SUV byl hodnot trvání si 100 s. Ve srovnání s testy prováděnýi n figurínách nsěrovných proti vystupující přední části vozidl, které je pro chodce éně trutické, vyšl v testech prováděných s neživýi těly (PMHS Post Morte Hun Subjects) dob ezi kontkte si 100 s. Jponští výzkuníci (Akiy kolektiv) [6] srovnávli skutečné výsledky s výsledky získnýi experientálně poocí figurín počítčové siulce poocí progru Mdyo verze 5.3. Závěre této studie je, že při rychlosti 40 k/h reprodukuje počítčová siulce přesně výsledky testů prováděných s neživýi těly i figuríni. Dob 120 s v přípdě nízkých rychlostí kolize do 30 k/h 100 s v přípdě vyšších rychlostí do 50 k/h bude použit v nše výzkuu. Pro dosžení přesných výsledků je sozřejě třeb provést experienty z použití: 1) stejného typu vozidl nebo co nejvíce podobného vozidl jko při nehodě 2) figuríny, která je shodná s ntropoetrickýi dty oběti. Po kolizi s chodce zůstávjí n vozidle znáky poškození deforce způsobené kontkte boku s kpotou kontkte hlvy oběti s čelní skle (obr.1). 108

3 Obr. 1. Kontkt boku s kpotou hlvy s čelní skle Vzdálenost ezi těito dvě stopi poškození bude oznčen jko s (obr. 2). Tto vzdálenost je ovlivněn fkte, že vlive setrvčnosti zchovává po krátkou dobu tělo oběti svůj původní pohyb. Obr. 2. Vzdálenost oznčená s ezi stopi poškození vzniklýi kontkte boku hlvy 109

4 Dob, která uplyne ezi kolizí rene hlvy, se dá vypočítt ze vzorce pro pohyb chodce, předpokládáe-li, že se jedná o lineární rovnoěrný pohyb: s t = (1) V p kde: V p = rychlost chodce </s>; s = vzdálenost <>. V toto čsové úseku zznená vozidlo ztrátu rychlosti ΔV vlive nárůstu hotnosti, kterou lze vyjádřit následující způsobe: ΔV = p Vi (2) kde: p = hotnost chodce <kg>; = hotnost vozidl <kg>; V i = rychlost vozidl v okžiku před kolizí. Ke ztrátě rychlosti ΔV dojde v době t, která je si s, jk bylo uvedeno výše. Této ztrátě rychlosti odpovídá d, které lze vypočítt poocí vzorce: d = ΔV t (3) Srovnání vzorce (1) vzorce (3) dostnee: s V p = ΔV d (4) Snížení rychlosti záleží n rychlosti kolize, hotnosti chodce době, která uplyne ezi kontkte s boke hlvou oběti. V přípdě rychlosti kolize ezi k/h, hotnosti chodce 75 kg hotnosti vozidl ezi kg je snížení rychlosti ezi 6,9-10 /s 2, což odpovídá snížení rychlosti n suché sfltové povrchu. Musíe zínit skutečnost, že hotnost vozidl předstvuje hotnost celého vozidl, i s náklde, psžéry řidiče. 110

5 Rychlost kolize lze vypočítt poocí vzdálenosti ujeté od okžiku, kdy došlo ke kolizi, ž do okžiku, kdy vozidlo zstvilo. (5). V i = 2 g f S </s> (5) Kobincí vzorce (2) (4) získáe: V p = s 1 d p V </s> (6) i V přípdě, kdy ke kolizi došlo při brzdění, lze vzorec (6) zkobinovný se vzorce (5) přepst následovně: kde: V p = s d p 1 </s> (7) 2 g f S f = koeficient dheze pneutik k povrchu silnice; S = vzdálenost ujetá vozidle po kolizi ž do zstvení; Pokud se v okžiku kolize zpolení rovná zpolení při brzdění, lze vzorec (6) přepst následovně: V p = s p g 2 f S </s> (8) nebo V p = 3,6 s p g 2 f S <k/h> (9) Poocí odhdu, který je dosttečně přesný, lze vzorec (9) přepst následovně: 1 V p = 7 s <k/h> S p 111

6 ExFoS - Expert Forensic Science 3 PŘÍPADOVÁ STUDIE Při nlýze nehody bylo poždováno uvedení toho, zd chodec běžel nebo kráčel norální rychlosti, to společně s rychlostí vozidl bylo podklde pro vyhodnocení toho, zd se nehodě dlo předejít. Poškození vozidl jko následek kolize s chodce je znázorněno n obrázcích 3 4. obr. 3. Poškození n čelní skle obr. 4. Poškození n přední světle 112

7 ExFoS - Expert Forensic Science Vzdálenost oznčená jko s ezi poškození vedle předního světl poškození n přední skle lze zěřit n nákresu vozidl ve skutečnosti (obr.5). Obr. 5 Vzdálenost oznčená s ezi znáki poškození n vozidle po kolizi Rychlost ut v okžiku kolize Vi, byl určen n zákldě brzdných stop (obr. 6) n 41 k/h. Silnice byl v tu dobu pokryt tenkou vrstvou sněhu (obr. 7). Obr.6 Nákres nehody v lé ěřítku Obr.7 Fotogrfie pořízená n ístě nehody 113

8 V utě byli přítoni řidič jeden spolucestující. Obětí byl žen ve věku 72 let o hotnosti si 70 kg. Vezee-li v úvhu skutečnost, že zpolení ut při brzdění bylo si 5,5 /s 2, odlišné od 7,2 /s 2, což je specifické zpolení při kolizi v toto přípdě, bude vzorec n výpočet rychlosti chodce následující (6): V p = s 1 d p V (6) i kde: = = 1110 kg; p = 70 kg; V i = 41 k/h = 19,72 /s; d = 7,1 /s 2 ; s = 0,39. Doszení získáe: V p = ,2 = 2,25 /s = 8,1 k/h 70 19,72 Podle nejnovějších výpočtů provedených polskýi specilisty [7] rychlost přecházení chodce tk ptří do ktegorie běhu. Osob, která zčl přecházet silnici, uvedl, že se pohybovli rychle, způsobe pohybu, pro který se v litertuře uvádí rychlost si 4,1 k/h. Výpočet toho, zd se dlo nehodě vyhnout, je proveden tk, že se vychází od íst, kde se ncházelo uto v okžiku, kdy zčl nebezpečná situce, použije se následující vzorec: S = V i S p V = 2, 9 p 4,1 41 = 29 = 41 2, 9 8,1 = 14,67 kde: S p = 2,9 vzdálenost, kterou ušel chodec od středu vozovky ž do íst kolize; Rychlost, při které by se nehodě dlo vyhnout brzdění, lze vypočítt poocí následujícího vzorce: 114

9 V ev = 3,6 d t 1 ExFoS - Expert Forensic Science îi 2 S d t 2 îi = 3, , = 50,09 k/h; 1 5,4 0,64 3, ,8 2 14,67 = = 32,35 k/h. 1 5,4 0,64 kde: t îi = 0,8 s trvání neúyslných zpoždění; Podle výše uvedených výpočtů je zřejé, že v přípdě, kdy by chodec přecházel vozovku vysokou rychlostí, ohl by se řidič vyhnout kolizi, pokud by zčl brzdit včs. Rychlost nutná k tou, by se nehodě dlo vyhnout, byl 50 k/h, což je rychlost vyšší než rychlost vozidl v okžiku kolize (která je stejná jko rychlost v okžiku před nehodou) 41 k/h. V přípdě, kdy by chodec přes vozovku běžel, by se řidič vozidl ohl nehodě vyhnout, pouze pokud by rychlost vozidl byl xiálně 32 k/h, což je rychlost nižší než skutečná rychlost vozidl 41 k/h. Rychlost pohybu vozidl 41 k/h byl nižší než xiální přijtelný liit pro tu část vozovky, kde k nehodě došlo. 4 SIMULACE NEHODY PŘÍPADU POMOCÍ V.CRASH 2.2 Siulční odely pro nehody vozidl s chodce lze úspěšně použít, pokud jsou správně určeny vstupní pretry. V toto přípdě jse použili progr V.Crsh 2.2, bycho zjistili, zd tetický odel určí správně íst, kde došlo k poškození. Zvolili jse utoobil VW Golf 3 chodce ženského pohlví, vysokého 1,6 o hotnosti 78 kg. V první přípdě, kdy rychlost chodce byl 4,1 k/h, byl vzdálenost s 20 c, ěřeno ezi první bode kontktu (levé přední světlo) (obr.8) bode poškození n přední skle (obr. 9). Poocí stejného odelu stejných pretrů kroě rychlosti chodce, která byl určen n 8,1 k/h zěnil pohyb chodce n běh, jse získli pro stejný bod prvního kontktu (obr.10) stejnou vzdálenost ezi body poškození jko při skutečné nehodě (obr.11). Tto siulce potvrzuje, že nvržený vzorec progr V.Crsh 2.2 lze se správně nstvenýi pretry úspěšně použít. 115

10 Obr.8 První bod kontktu Obr. 9 Vzdálenost s ezi body poškození 116

11 Obr.10 První bod kolize (rychlost chodce 8,1 k/h). Obr.11 Vzdálenost s ezi body poškození 117

12 5 ZÁVĚR ExFoS - Expert Forensic Science Cíle předložené studie je vzorec výpočtu, který by ěl být záklde pro výpočet rychlosti chodce, jenž byl obětí nehody s vozidle. Rychlost vypočítná n zákldě vzorce neá bsolutní hodnotu, le ůže pooci určit způsob chůze chodce. Jk je zřejé z prezentovné přípdové studie, je určení rychlosti chodce nebo způsobu pohybu chodce stnovení tohoto pretru zején důležité při zjišťování toho, zd bylo ožné se nehodě vyhnout. 6 LITERATURA [1]. Moser, A.; Hoschopf, H.; Steffn, H.; Ksnicky, G. - Vlidtion of PC-Crsh Pedestrin Model, SAE , Accident Reconstruction: Anlysis, Siultion nd Visuliztion (SP-1491); [2]. Sten, J.A.; Ko, S.; Guenther, D. A.; Heidinger, G. - A Deogrphic Anlysis nd Reconstruction of Selected Cses fro the Pedestrin Crsh Dt Study, SAE , Accident Reconstruction 2002 (SP-1666); [3]. Weyde, M.; Jger, S.; Knpe, M.; - Construction nd testing of pedestrin duy for relistic vehicle dge in experientl siultions of cr vs. pedestrin collisions - EVU ; [4]. Kllieris, D.; Schidt, G.; - New spects of pedestrin protection loding nd injury pttern in siulted pedestrin ccidents - SAE pper ; [5]. Meissner, M.; Rooj, L.; Bhll, J.; Longhtno, D.; Tkhshi, Y.; Dokko, Y.; Kikuchi, Y.; - A Multi-Body Coputtionl Study of the Kinetic nd Injury Response of Pedestrin with Vrible Stnce upon Ipct with Vehicle - SAE Vehicle Aggressivity nd Coptibility, structurl Crshworthiness, nd Pedestrin Sfety (SP-1878); [6]. Akiy, A.; Yoshid, S.; Mtsuhshi, T.; Shs, T.; Rngrjn, N.; Konosu, A.; Ishikw, H.; - Developent of Siultion Model nd Pedestrin Duy - SAE Advnces in Sfety technology 1999 (SP 1433); [7]. Zebl, J.; Ciepk, P.; Rez, A.; - Pedestrin speeds nd ccelertion - results of reserch on conteporry popultion - EVU ; Kontkt Gbriel Pdurru Str. Codrescu No. 11 A, D , Isi, Roni e-ils: contct@gpdurru.ro gbipdurru2004@yhoo.co tel: