1 Reconstructia accidentelor rutiere pentru vehicul-pieton

Analiza unor aspecte din coliziunea care se produce intre vehicul-pieton, este motivata prin anumite particularitati care se regasesc la aceste tipuri de accidente:

-viteza mult mai mica a pietonului fata de a autovehiculului in fazele de ante-coliziune;

-masa mai redusa a pietonului fata de masa autovehiculului;

-timpul de informatie asupra starii de pericol si la luarea unor decizii de evitare a impactului mai mare la pieton, decat la conducatorul auto;

-perimetrul de control necesar al spatiului de vizibilitate si de siguranta pentru pieton este mai mic de cateva ori fata de cel necesar pentru conducatorul auto.

Spre deosebire de alte tipuri de accidente rutiere, intrebarea privind cauza producerii acestui eveniment rutier, se inverseaza. Hotarator este in acest caz intrebarea privind posibilitatile de evitare ale accidentelor din partea conducatorului auto.

Inainte de a incepe analiza accidentului vehicul-pieton, trebuie definite cele mai importante caracteristici ale acestuia. In fig. 1., sunt ilustrate aceste marimi.

Fig. 1.Caracteristicile dimensionale la accidentele cu pietoni

Acesti parametrii geometrici se refera la urmatoarele caracteristici:

-lungimea longitudinala a distantei de proiectare a victimei care este intre locul impactului si pozitia finala a pietonului in sensul de mers al autovehiculului;

-distanta de proiectare laterala a victimei care este intre punctul de impact al coapsei cu autovehiculul in pozitia initiala de coliziune si locul pietonului transversal pe directia de mers al autovehiculului;

-lungimea distantei longitudinale de alunecare a victimei care este intre locul initial de contact al pietonului cu carosabilul dupa ce s-a desprins de autovehicul si pozitia sa finala pe directia de mers a acestuia;

-distanta laterala de alunecare a victimei care este intre primul loc de contact al pietonului cu carosabilul dupa ce s-a desprins de autovehicul si pozitia sa transversala finala pe directia de mers a acestuia;

-distanta de lovire a capului victimei de suprafata caroseriei masurata intre punctul initial de contact al zonei de coliziune cu autovehiculul si mijlocul locului izbiturii capului pe componentul respectiv al autovehiculului are denumirea de "lungime de rambleu"; se noteaza cu ;

-distanta de deplasare laterala a liniei de contact cu caroseria autovehiculului, pe directia transversala intre punctul de impact al coapsei si locul izbiturii capului pietonului de caroseria autovehiculului;

-lungimea de derulare stabilita intre suprafata carosabilului si locul lovirii capului pietonului de-a lungul conturului autovehiculului; se noteaza cu .

Este categoric ca intre derularea statica, adica lungimea de desfasurare a pietonului pe caroserie si derularea dinamica, adica in timpul accidentului, derularea efectiva realizata din cauza alunecarii ascendente a pietonului este mai mare sau mai mica decat cel egal cu derularea statica. Acest lucru depinde foarte mult daca in timpul contactului intre autovehicul si pieton, primul are o miscare uniforma sau uniform variata.

In afara de aceste marimi, legat de miscarea pietonului trebuie cunoscuti si urmatorii parametrii:

-directia si sensul lui de miscare, raportat la traiectoria de deplasare a autovehiculului;

-ritmul de mers;

-punctul de la care s-a creat starea de pericol pe carosabil.

In urma analizarii dinamicii producerii accidentului vehicul-pieton, trebuie sa rezulte:

-viteza initiala a autoturismului in momentul observarii pietonului si declansarii starii de pericol;

-viteza in momentul impactului;

-unde s-a aflat punctul de observare al victimei de catre conducatorul auto;

-unde s-a situat locul impactului;

-timpul de deplasare al pietonului pana la locul impactului;

-distanta si timpul intre locul de observare al pietonului si conducatorul auto;

-posibilitatea evitarii impactului intre autovehicul si pieton in functie de spatiul si timpul disponibil ( la viteza reala si reactie de timp) la viteza legala sau adaptata conditiilor de drum si de mediu.

La stabilirea marimilor si parametrilor caracteristici ai coliziunii vehicul-pieton, trebuie examinata cu atentie forma suprafetei de contact a autovehiculului, pozitia centrului de masa al pietonilor fata de suprafata de contact-cadere a vehiculului si de aici traiectoria probabila de zbor al corpului pietonului pana la contactul cu carosabilul.

In vederea evaluarii sub aspect energetic a coliziunii vehicul-pieton este necesara examinarea zonelor de contact ale caroseriei cu corpul pietonului, evaluarea marimii zonelor de deformatie si in final, stabilirea lucrului mecanic de deformatie, care permite pe baza bilantului energetic stabilirea variatiei vitezei autovehiculului in timpul contactului vehicul-pieton.

Desfasurarea accidentului vehicul-pieton

Evenimentul rutier produs intre vehicul si pieton, in general se poate imparti in trei faze principale ( fig.2.):

faza de contact intre autovehicul si pieton;

faza zbor in aer al pietonului:

faza de rostogolire-alunecare a victimei pe suprafata de cadere.

Fig.2.

In fig. 3. se prezinta variatia vitezei autovehiculului si pietonului functie de timp, pe baza careia se poate stabili dependenta intre spatiul parcurs de pieton, respectiv autovehicul si viteza de impact. Suprafetele de sub curbe sunt proportionale cu spatiile realizate de pieton, respectiv autovehicul, in diferite faze in situatia in care autovehiculul realizeaza o miscare uniform decelerata: - spatiul parcurs in urma lovirii cu bara parasoc, - spatiul parcurs in urma contactului cu capota ( parbrizul ); spatiul parcurs in zbor de pieton; - spatiul parcurs in faza de rostogolire-alunecare a pietonului. Se observa ca intre viteza finala de zbor si viteza de rostogolire-alunecare exista o diferenta valorica exprimata printr-un coeficient de atenuare ( cca. 0,85 ).

  Fig. 3.

In cazul unei ciocniri intre autovehicul si pieton, traiectoria descrisa de acesta, in urma impactului in faza de zbor, este parabolica.

Aceasta traiectorie difera in functie de pozitia centrului de masa al pietonului si pozitia punctului de impact initial cu autovehiculul, putand fi intalnite in practica trei situatii :

-impactul are loc sub centrul de masa al pietonului, in acest caz forta F loveste sub , are loc o miscare de translatie in dreptul centrului de masa cu viteza si o miscare de rotatie cu viteza unghiulara in dreptul centrului de masa, viteza picioarelor fiind mai mare decat viteza capului ; pietonul va cadea cu capul orientat spre punctul de impact ( fig..4);

- impactul are loc in dreptul centrului de masa al pietonului, forta F produce o miscare de translatie cu viteza a centrului de masa egal cu viteza autovehiculului dupa momentul impactului , iar viteza unghiulara ω este zero; vitezele capului si picioarelor pietonului sunt egale cu viteza centrului de masa, pietonul este lipit de partea frontala a autovehiculului, iar cand acesta s-a oprit va cadea pe suprafata drumului; acest caz poate fi intalnit la coliziunea dintre un autocamion si pieton ( fig.4.,b);

-impactul are loc deasupra centrului de masa al pietonului, forta F produce o miscare de translatie cu viteza a centrului de masa si o miscare de rotatie cu viteza unghiulara ω in jurul centrului de masa, viteza picioarelor fiind mai mica decat viteza capului ; pietonul va cadea cu picioarele orientate spre punctul de impact ( fig.4,c).

Fig. 4.

In continuare se vor examina cele trei faze principale ale impactului vehicul-pieton pentru cazurile prezentate mai inainte.

1.1. Faza de contact

Un pieton adult va avea in primele momente, de regula, contact cu picioarele cu bara de parasoc si cu soldul cu muchia frontala a capotei autoturismului. In figura 5. se indica influenta inaltimii corpului asupra punctului de contact al pietonului cu autoturismul si de aici procesul de ciocnire rezultat. La un pieton adult de inaltime medie, are loc impactul intre partea inferioara a coapsei si genunchi.

Fig.5.

La un autoturism franat intens , manechinul (Dummy) a fost izbit in zona de mijloc a partii inferioare stanga a coapsei, iar la cel nefranat, pozitia contactului a fost direct la inaltimea genunchiului. Aproape in acelasi timp, are loc lovirea in zona superioara a coapsei, prin contactul cu muchia frontala a capotei. Diferenta de timp intre momentul lovirii genunchilor si momentul contactului cu coapsa superioara la viteza de 90 km/h este de cca. 4 ms. Se poate admite, prin urmare, ca pornind de la aceasta constatare, ca energia de miscare a autoturismului in intreaga zona intre inaltimea barei parasoc si marginea anterioara a capotei se transmite la pieton. Urmeaza lovirea mastii din fata dupa 10-15 ms. Prin efectul de acceleratie si datorita momentului cinetic creat, se urca trunchiul si capul in zona capotei motor in functie de inaltimea pietonului, vitezei de impact etc., ajunge apoi eventual pe geamul parbriz sau pe pavilion. La viteze de impact mari, aproape in acelasi timp se izbeste umarul si capul de geamul parbriz, in general dupa 60-70 ms de la primul contact. La copiii mici, prin lovirea in cutia craniului, acestia cad prin rasucire si saltare. In acest caz, tot corpul va fi izbit aproape in acelasi timp si practic va fi accelerat numai in directie orizontala. Acceleratia pietonului va dura pana la atingerea vitezei autovehiculului.

Cazuri speciale de contact :

-pietonul nu va fi in contact total cu autovehiculul, ci va glisa de-a lungul partii laterale a acestuia; de aceea in acest caz frecvent, nu se genereaza miscarea de zbor.

-pietonul cade des in zona mediana a autovehiculului, prin care, de asemenea, se poate declansa o alunecare de-a lungul caroseriei ;

-agatarea pietonului printr-o componenta a autovehiculului si rasucirea acestuia;

-lovirea unui copil cu o parte inalt suspendata a autovehiculului, ca urmare acesteia, copilul poate sa se rasuceasca si sa se rostogoleasca;

-rostogolirea pe carosabil a unui pieton cazut pe suprafata drumului.

Asupra desfasurarii fazei de contact a impactului intre vehicul si pieton, o influenta importanta are forma caroseriei in zona frontala. La clasificarea formelor de caroserii, se iau in considerare urmatoarele marimi: inaltimea proeminentei de ciocnire ( de obicei este bara parasoc ), inaltimea muchiei frontale a capotei si unghiul de inclinare a capotei fata de acelasi plan. Nu trebuie sa fie consemnate in cazul cercetarii accidentelor rutiere prea multe date, deoarece ele se pot deduce din elementele geometrice ale autovehiculelor prezentate frecvent in categoria si in prospecte de produse.

In functie de aceste date masurate, se pot grupa autovehiculele in una din cele patru forme descrise ale partii frontale ale autoturismelor dupa DIN 75204, corespunzator cu cele stabilite prin definitiile date mai inainte (tab. 1.1 ).

Formele partii frontale ale autovehiculelor dupa DIN 75204

Tabela 1.1

Dintre noile forme existente de autovehicule, fabricate in momentul de fata, ele au fost impartite in forma de trapez in trei grupe, (fig.6) astfel au fost stabilite in total sase forme frontale ale autovehiculelor ( fig.7 si tab. 1.1)

Fig.6 - Forma de pana si de trapez a partii frontale a autoturismelor

Fig.7. - Reprezentarea schematica a contururilor frontale ale autoturismelor

Un parametru important al coliziunii vehicul-pieton este diferenta de inaltime , definita ca distanta dintre punctul de impact si centrul de masa al pietonului ( fig. 8.).

Astfel, in continuare trebuie evaluat acest parametru din datele generale stabilite pentru pieton sau in mod individual din informatii concrete si personale la prelevarea probelor. Cu relatia inaltimii centrelor de masa ale pietonului, se poate calcula diferenta de inaltime intre centrul de masa al pietonului si punctul de impact. In procesul de franare se poate observa ca punctul de impact prin miscare de pivotare ( tangaj de franare ) se muta mai jos in plan vertical fata de pozitia lui statica. Pentru autoturisme in urma cercetarilor experimentale s-a masurat pentru "adancimea de pivotare" intre 5..10cm.

Fata de inaltimea reala a pietonului s-a stabilit punctul de impact intr-o pozitie normala si cea considerata in timpul miscarii acestuia. Sunt toate dimensiunile evidente, astfel se obtine din inaltimea momentana a impactului si al centrului de masa al pietonului, diferenta de inaltime efectiva.

 

Fig.8 - Diferenta de inaltime la coliziunea vehicul-pieton.

Un alt parametru care trebuie luat in consideratie este factorul de coliziune AF, care se poate defini ca raportul intre viteza de impact si viteza maxima a pietonului dupa ciocnirea cu autovehiculul. Cu ajutorul diferentei de inaltime , se poate determina din diagrama stabilita empiric, in fig.9, valoarea aproximativa a factorului de coliziune AF.

Fig.9 - Diagrama pentru stabilirea factorului de coliziune.

In cazul in care are loc o coliziune puternica, iar pietonul cu partea superioara a corpului va fi aruncat in sus pe capota sau pe geamul parbriz, in mod suplimentar se mai adauga la factorul de coliziune de la 5 pana la 15% ( fig.10 ), astfel se obtine : AF=AF+AF. Stabilirea factorului de coliziune este desigur un model de calcul retrospectiv foarte simplificat care considera coliziunea intre un corp rigid si vehicul. Procesul de desfasurare al contactului cu derularea pietonului de-a lungul conturului, de asemenea, nu poate fi neglijat.

Fig.10. - Exemplu pentru stabilirea factorului de coliziune

In fig.11. se indica variatia vitezei centrului de masa (curba 1) si a autovehiculului (curba 2) in functie de timpul scurs din momentul inceperii coliziunii de unde se poate remarca faza a doua de accelerare a pietonului ( zona hasurata ), in intervalul 0,08 . 0,15 sec. Cand ia contact cu capota autovehiculului si practic dupa aceasta faza cele doua viteze devin egale.

O alta marime geometrica importanta este lungimea de rambleu ( X) definita mai inainte, care pozitioneaza locul de contact al capului pietonului cu caroseria fata de extremitatea frontala a autovehiculului.

Intre lungimea de derulare dinamica L si statica L exista o diferenta, punand in evidenta lungimea de desfasurare a pietonului pe conturul caroseriei incepand de la carosabil ( punctul de contact al picioarelor ) si pana la locul de izbire a capului de elementele de caroserie in cele doua ipostaze, dinamica si statica. S-a mentionat mai inainte ca datorita franarii autovehiculului apare fenomenul de pivotare a partii frontale a autovehiculului, deci se pune in evidenta o asa-numita "adancime de pivotare" . Astfel, lungimea de derulare dinamica va fi:

L=L-, unde =5.10 cm. in functie de marimea deceleratiei si tipul suspensiei.

Cu lungimea de derulare statica (L) se masoara de la suprafata caroseriei pana la pozitia capului pe conturul avariat al autovehiculului inaltimea desfasurata a pietonului.

Fig.11. - Variatia vitezei autovehiculului si a pietonului in faza de contact intre ei

Aceasta se reduce fata de inaltimea masurata a corpului cu raza capului R si cu parametrul de corectie al miscarii pietonului, :

(1)

unde ~10 cm. pentru un mers in fuga.

Diferenta de derulare indica distinctia intre lungimea de derulare dinamica si statica :

(2)

Diferenta de derulare, care a fost inregistrata in urma incercarilor si accidentelor rutiere reale, pentru autoturisme de forma de trapez si de ponton, la o franare completa, se prezinta in figurile 12 si 13, in functie de viteza de impact.

Daca s-a stabilit punctul de coliziune, poate sa urmeze calculul vitezei de impact , dupa relatiile prezentate mai jos. Cu ajutorul lui AF se va calcula, luand in consideratie teorema impulsurilor, modificare vitezei in modificare a vitezei fiind favorabila conducatorului auto, se neglijeaza, astfel poate sa rezulte diferenta cu ajutorul parabolei de proiectare sau cu diferenta de derulare la viteza de impact stabilita.

Viteza autovehiculului imediat dupa coliziune :

(3)

unde =viteza autovehiculului dupa terminarea procesului de franare ( daca franarea nu este pana la oprire)

=deceleratie medie

=lungimea urmei de franare de la locul impactului si pana la punctul final acesteia.

Viteza autovehiculului in cazul coliziunii plastice :

(4) ciocnire cu franare

Fig.12. - Diferenta de derulare a pietonului la forma trapez a autoturismului, ciocnire cu franare.

Fig.13. - Diferenta de derulare a pietonului la forma de ponton a autoturismului

in care :

=masa autovehiculului ;

=masa pietonului.

Modificarea vitezei autovehiculului in timpul coliziunii:

(5)

Viteza de impact a autovehiculului la declansarea procesului :

sau (6)

Pentru a putea stabili factorul de coliziune trebuie determinata diferenta de inaltime Δh, dintre punctul mediu de impact si centrul de masa al pietonului. In acest scop pentru calculul inaltimii centrului de masa se recomanda relatia empirica :

(7)

unde este variatia centrului de masa a pietonului, in momentele imediat anterioare producerii impactului in functie de modul de deplasare a acestuia: in pozitie oprita=3.4cm, mers rapid ~ 5 cm si in fuga ~ 10cm.

Pozitia centrului de masa se afla la o inaltime de 57% din inaltimea pietonului.

Inaltimea medie a punctului de impact de pe partea frontala a autovehiculului :

unde: (8)

inaltimea mijlocului barei parasoc

inaltimea muchiei frontale a capotei

Diferenta de inaltime in timpul impactului va fi :

(9)

Cunoscand parametrul "diferenta de inaltime ", pe baza diagramei din fig..9 si in functie de tipul formei frontale a autovehiculului ( vezi fig.10), se poate determina factorul de coliziune, care se va folosi la stabilirea vitezei de impact a autovehiculului la declansarea coliziunii vehicul-pieton.

2 - Particularitatile reconstituirii accidentelor rutiere vehicul-pieton

In cazul analizarii dinamicii producerii accidentului rutier vehicul-pieton in vederea stabilirii responsabilitatilor in declansarea acestui eveniment, trebuie clarificate urmatoarele aspecte relevante :

Cat de mare a fost viteza autovehiculului in momentele imediat anterioare fazei initiale a accidentului ?

Cat de mare a fost viteza autovehiculului in momentul impactului?

Unde s-a situat punctul de reactie al conducatorului auto fata de pozitia pietonului in momentul crearii starii de pericol?

Unde s-a aflat locul impactului intre vehicul-piton?

Stabilirea timpului de deplasare al pietonului de catre conducatorul auto?

Directia si sensul de deplasare al pietonului in timpul traversarii strazii?

Cum ar fi fost desfasurarea coliziunii in limitele vitezei legale, respectiv a vitezei de inlaturare a pericolului, in general sa nu se produca accidentul?

A fost accidentul evitabil in functie de spatiul si timpul disponibil in acest scop ( la viteza efectiva si la timpul de reactie existent, la viteza limita legala, respectiv la viteza de adaptare necesara conditiilor de mediu, vizibilitate etc. )?

La tratarea acestor aspecte foarte diferentiate, se va promova modul principal de abordare al metodelor de lucru la analizarea si reprezentarea accidentelor rutiere cu pietoni. Sub metoda principala, care pune intrebari si la alte aspecte ale evenimentului, se intelege cea bazata pe legile fizicii ( cinematica si dinamica autovehiculului, legea conservarii materiei si a energiei etc. ), pe rezultatele cercetarilor teoretice, experimentale si pe incercari speciale, ca si pe metodele de simulare ale fenomenelor. Incercarile speciale indica faptul ca cercetarile in cazuri izolate suplimentare necesare, cum sunt de exemplu incercarile in conditiile corespunzatoare de coliziune, respectiv cu acelasi tip de autovehicul, certitudinea asupra evolutiei similare a accidentului, se mentine. Cu cresterea capacitatii de lucru a calculatoarelor, totdeauna a intrat in primul plan al intereselor expertilor, simularea desfasurarii evenimentelor rutiere. La cunoasterea metodelor de simulare corespunzatoare, utilizate conform legilor aplicate, acestea reprezinta un mijloc eficient de reconstituire a accidentelor. Ca metoda de lucru eficient pentru accidente rutiere cu pietoni, este diagrama spatiu-timp.

La cercetarea accidentelor rutiere la fata locului, foarte des se ridica obiectii la modul de prelevare si volumul probelor materiale. O cercetare buna a accidentului se efectueaza, din pacate aceasta este o regula de exceptie, cu participarea directa a expertilor tehnici si astfel actiunea va fi dirijata de un cerc de specialisti competenti ( experti in accidente rutiere, oficialitati din cercetarea accidentelor, politia rutiera si criminalistica etc.).

Sub raportul optimal, adica sa fie reunita o documentatie foarte detaliata a locului accidentului cu toate particularitatile lui, trebuie sa puna la dispozitie urmatoarele aspecte si fapte in legatura cu evenimentul rutier :

Pozitia finala a autovehiculului;

Pozitia finala a pietonului;

Pozitia unor obiecte detasate in timpul coliziunii de la pieton ( de exemplu : pantofi, geanta, bijuterii );

Pozitia unor componente desprinse de pe autovehicul ( de exemplu : cioburi de sticla, bara de protectie, rama si ornament far, masca fata etc.);

Urme de franare sau de derapare;

Marimea posibila a deceleratiei in functie de starea tehnica a autovehiculului, directiei de franare, configuratia si starea drumului;

Locul impactului ( de exemplu : urme de frecare al pantofilor victimei pe carosabil, probe testimoniale );

Avarii produse la autovehicul;

Urme de destratificare de pe componentele caroseriei ( de exemplu : prin procesul de alunecare a pietonului );

Conditii de vizibilitate ( particularitati locale, de exemplu : noaptea existenta iluminatului public );

Norme legale de circulatie ( numai prin protectie sau instalatii suplimentare de semnalizare luminoase de circulatie );

Felul si gravitatea leziunilor produse ( mai cu seama la pieton );

Deteriorarea sau murdarirea imbracamintii pietonului ;

Declaratiile participantilor si ale martorilor ( prudenta la declaratiile subiective si posibil partinitoare ).

2.1 - Metode pentru stabilirea locului coliziunii in accidentul rutier autovehicul-pieton

In legatura cu intrebarea daca era posibil de evitat accidentul rutier cu pietonul este neaparat necesara cunoasterea locului impactului. Acesta este posibil de identificat cu ajutorul urmelor de frecare a talpii pantofilor pe suprafata drumului.

2.1.1 Metoda lui SLIBAR cu triunghiul de dispersie

In practica accidentelor rutiere, cunoasterea unor astfel de urme sunt de domeniul exceptiei. De regula, este necesar sa se cunoasca, conform legilor mecanicii, spatiul de franare, distanta de proiectare a cioburilor de sticla reprezentate intr-o diagrama spatiu-viteza. Existand o relatie matematica clara, trebuie sa se obtina in final la intersectia curbelor, locul impactului.

Slibar prezinta prima data, o astfel de metoda grafica sub numele lui, denumita metoda triunghiului de dispersie Slibar. Miezul ideii sale este reprezentarea intr-o diagrama a trei dependente : spatiului de franare al autovehiculului, distantei de proiectare a pietonului, respectiv a cioburilor in functie de viteza initiala, respectiv de impact. El a ales aici curbele medii ale rezultatelor incercarilor tehnice, respectiv curbe probabilistice medii ( de exemplu, la deceleratia de franare ). In cel mai bun caz, se obtin triunghiul de dispersie stabilit de Slibar, pentru ca sa se dea un raspuns clar la intrebarea privind pozitia locului impactului "stabilit in mod obiectiv" (fig. 14). Triunghiul insa, va da numai iluzia unei dispersii cu limitarea prin acest triunghi. In realitate, el nu inchide, fiindca locul real al impactului se va afla in afara acestui triunghi.

Fig. 14 - Triunghiul de dispersie dupa Slibar

In procesul penal este totusi pentru invinuit o finalizare cu cele mai bune circumstante.

2.1.2 Metoda lui Kuhnel a limitelor de margine

O dezvoltare a metodei lui Slibar a fost realizata a fost realizata de Kuhnel in teza sa de doctorat. Limitele de margine se intalnesc, de exemplu, la stabilirea starii drumului si a tipului de imbracaminte a acestuia, la adoptarea deceleratiei celei mai mici a1, care poate fi atinsa, respectiv cea mai mare a2. Astfel, aceste marimi vor reprezenta limitele de margine ale spatiilor si (fig. 15).

Cu determinarea unei viteze ( de exemplu, vitezei de impact ), va fi delimitat domeniul locului posibil de coliziune intre valorile si Pe baza fixarii unui domeniu posibil de variatie a deceleratiei, se poate inlatura situatia cand locul impactului este in afara domeniului de margine. In general insa, este rareori cunoscuta in mod explicit viteza de impact, este posibil ca totusi urmele in plus si legile mecanicii aplicabile sa fie la dispozitia expertului. Se poate de exemplu din pozitia adancimii de deformare cu capul capotei, sa se delimiteze viteza de impact intre limita de margine si , reprezentat grafic pe diagrama s=f(v,a) din figura 16. Se poate stabili acum din nou suficient de precis, ca viteza de impact se afla nici sub nici peste , se obtin astfel patru segmente de curbe ( limite de margine ) a domeniului delimitat, in interiorul careia cu siguranta a avut loc impactul.

Fig.15 - Limitele de margine ale locului impactului la o franare posibila pentru o viteza de impact constanta

Fig. 16- Limitele de margine ale locului impactului in functie de deceleratie si viteza de impact.

La ridicarea preciziei, adica la stabilirea locului coliziunii si a vitezei autovehiculului delimitat strans, acestea se vor afla aproape de valorile reale si se poate confirma pe baza declaratiilor si a altor urme conform legilor mecanicii prin diagrama spatiu-viteza.

Se pot deosebi trei tipuri de limita de margine :

-limita de loc;

-limita de viteza;

-limita de spatiu-viteza.

Se defineste aici limita de margine, ca valorile excluse sau sub peste, respectiv la dreapta sau la stanga segmentilor de margine.

La primul tip, limita de margine de loc, se include: indicatorul de localitate, intervalul intre autovehiculele parcate, depozitia martorilor si pozitia obiectelor legate de pieton.

Al doilea tip de limita de margine, limita de viteza rezulta din urmele lasate din concluzia retrospectiva a vitezei celei mai mici respectiv celei mai mari, cum de exemplu, distanta pana la deformatia pe capota provocata cu capul ( viteza cea mai mica ) marginea de deformatie ( viteza cea mai mare). De asemenea, din cunoasterea cinematicii, se poate indica concluzia asupra vitezei, de exemplu cand pietonul a alunecat peste pavilion; se obtine, de asemena, acelasi lucru cu limita de margine pentru adancimea de deformare la bara parasoc si muchia frontala a capotei. Aceste limite de margine dau linii verticale pe diagrama spatiu-viteza.

Ultima grupa de limita de margine este limita de spatiu-viteza, care caracterizeaza direct pozitia urmelor la locul accidentului in functie de viteze de deplasare si anume directia de mers. Aici, pe langa spatiul de franare, devine esentiala si distanta de proiectare, rareori si distanta de alunecare si pozitia cioburilor de sticla si alte elemente, care s-au desprins de pe autovehicul in urma impactului.

Limitele de margine vor fi formate din desfasurarea unui sir de curbe. In interiorul campului de dispersie care se obtine la configuratia parametrilor stabiliti, inainte de toate este construirea unui domeniu de coliziune la o viteza de impact posibila. Eliminarea valorilor in afara limitelor de margine se intemeiaza, desigur numai pe consideratia ca la stabilirea legitatilor punctele aflate in afara limitelor sunt fara valoare, limitele de margine inchid, prin urmare, toate masurate pana la momentul respectiv, iar pentru anumite exceptii aparute, nu vor fi date explicatii pentru originea lor.

Aceste limite de margine spatiu-viteza, vor fi realizate in diagrame astfel ca originea sistemului de coordonate va fi asezata la pozitia finala a urmei, paralel cu axa spatiului la directia de deplasare a autovehiculului. Domeniul de coliziune posibil, se afla deasupra, respectiv sub limita de margine.

Cand toate urmele se bazeaza pe insusi evenimentul conflictului rutier analizat, putea sa aiba loc acel accident numai in domeniul in care toate conditiile sunt indeplinite in acelasi timp. In acelasi timp, insa, vor fi anexate toate domeniile, in care nu se indeplineste cel putin o conditie.

Frecvent, se obtine insa - de cele mai multe ori in sus - si domenii deschise, adica nu se poate gasi o limita de margine rationala cu care sa se poata inchide o ipoteza formulata. In consecinta, metoda prezinta intuitiv domeniul, adica elaboreaza grafice sugestive in care trebuie sa se intreprinda o examinare de evitare a accidentului; "verbalizarea grafica" a dovezilor sale temeinice obliga pe expert, sa realizeze lucrarea cu responsabilitate, sa elaboreze expertiza cu inteligenta si transparenta.

2.2 Cercetari stiintifice privind accidentele rutiere pieton - automobil

Parcurgand bibliografia din domeniul studiat rezulta ca principalele directii de cercetare a accidentelor rutiere pieton automobil sunt:

Cercetari privind posibilitatile de reconstituire a accidentului;

Cercetari privind vatamarea pietonului si perfectionarea sigurantei pasive a automobilului;

Cercetari privind realizarea unor infrastructuri menite sa reduca conflictele rutiere pieton - automobil.

3. Cercetari privind reconstituirea accidentului rutier pieton - automobil

Scopul acestor cercetari il constituie crearea posibilitatilor pentru reconstituirea accidentului in vederea stabilirii gradului de vinovatie in producerea accidentului, in Justitie, dar si studierea fenomenului dinamic in vederea reducerii consecintelor accidentelor de aceasta natura.

Primele incercari au fost prezentate de Elsholz in 1969 iar Kuhnel si Rau au publicat referate in anii 70. Pentru reconstituirea accidentului s-au folosit rezultate obtinute din incercari cu manechine. Un parametru important a fost definit prin distanta de aruncare, respectiv distanta dintre locul impactului si pozitia finala a pietonului. Diagramele privind distanta de aruncare in functie de viteza de impact sunt folosite in activitatea judiciara pentru ingradirea valorii vitezei de coliziune.

In [14] se prezinta o astfel de diagrama dupa Kuhnel (figura 1), cu relatia empirica aferenta:

S_x = distanta de proiectare a pietonului poate fi determinata si analitic folosind formula:

unde: V - viteza autovehiculului inainte de impact (km/h)

a - deceleratia autovehiculului in (m/s²)

Curbele din figura 1.3 precum si relatia de mai sus sunt aplicabile numai in cazul impacturilor totale fara acrosari cu partile laterale sau impact tangential.

O grupa importanta de lucrari de cercetare din bibliografie cuprinde cercetari de modelare matematica a accidentului si simularea acestuia pe calculator [19], [14], [16], [12], [2] si altele.

In [19] se prezinta rezultatul unei astfel de modelari efectuata de Franchini la FIAT in 1975, pentru doua pozitii ale pietonului (figura 2 a impact frontal fata/fata,2 b impact frontal/lateral).

Ideea de baza in [14] consta in aplicarea principiilor mecanicii clasice a coliziunii la accidentul pieton - autovehicul.

In ipoteza ca automobilul si membrele componente ale omului sunt corpuri rigide, a caror mase pot fi intuite ca fiind concentrate in centrele de masa, procesul de coliziune global poate fi conceput ca o succesiune de coliziuni individuale, defazate in timp. Modificarea marimilor de miscare (viteze, percutii) nu se mai produce in mod continuu ci discret, in salturi. In schimb nu trebuiesc dezvoltate consideratii si ipoteze privind distributia rigiditatilor la corpul omenesc si la structura automobilului.

Pentru automobil s-a ales un contur simplu format din drepte, cu un singur grad de libertate si anume cel in directia de mers. Miscarile de tangaj, de giratie si pe verticala s-au neglijat.

Pietonul s-a considerat in prima faza ca un model mono - masa reprezentat printr-o bara. Acest model corespunde aproximativ cu impactul automobil frontal - pieton lateral. Ulterior s-a conceput un model cu trei mase (cap, torace si picioare, cu articulatie cervicala si a soldului). Conturul fiind reprezentat de asemenea prin segmente de dreapta. Aceasta modelare este apropiata de impactul automobil frontal - pieton spate.

Tabelul 1. Dimensiuni si mase pentru modelul de simulare al pietonului [14]

Intre timp au aparut pe piata software programe profesionale ale caror posibilitati si facilitati particulare sunt prezentate in [2] si [12].

In [34] si [35], Dettinger introduce in urma analizei unei bogate cazuistici de accidente reale si incercari pe manechine 'factorul de impact', definit ca raportul dintre viteza de coliziune si viteza imprimata pietonului. Intre acest factor de impact si distanta dintre locul de lovire si centrul de masa al pietonului se stabileste pe cale empirica o dependenta liniara care se corecteaza cu particularitatile impactului (profilul automobilului, regimul de deplasare al acestuia in momentul impactului, natura impactului).

Intre factorul de impact si distanta de proiectare a victimei exista o corelatie care permite marirea preciziei curbelor din figura 1, in sensul subimpartirii domeniului de existenta a factorului de impact si atasarea la fiecare domeniu a unei parabole V_k = f(S_p).

Totodata se ia, in scopul reducerii campului de toleranta a vitezei de coliziune, un parametru suplimentar definit ca fiind diferenta dintre lungimea de acoperire a victimei pe capota si talia acesteia.

Toate incercarile cu manechine au fost realizate la viteze sub 70 km/h. Rezultatele sunt aplicabile numai in conditii si imprejurari bine cunoscute, aflate in domeniul de viteze amintit si la configuratii de impact cunoscute. In special, trebuiesc luate in considerare particularitatile manechinelor si formele autovehiculului.

Se presupune ca la viteze de peste 70 km/h pietonul zboara peste autoturism si ca urmare se schimba cinematica si desfasurarea miscarii cu modificarea distantelor de aruncare. Rau si colectivul [20] analizeaza in acest sens impactul cu manechine in domeniul de viteze peste 70 km/h.

Manechinul utilizat a fost preluat de la firma Sierra, construit in 1966, in conceptia de pasager 50% adult masculin, avand masa de 73,89 kg si inaltimea de 173.5 cm, conceput pentru pozitia sezut si in picioare.

Pentru asigurarea conditiilor de incercare reproductibile, la solicitarile ridicate in domeniul de viteze investigat, au fost necesare modificari constructive la manechin. Pentru a nu rigidiza simplist zonele de rupere probabile s-a ales solutia zonelor de rupere impuse, corelate anatomic cu un pieton real, pentru a asigura o comportare apropiata de realitate in desfasurarea miscarii si a nu ingradi miscarea acestuia in conditiile unei rezistente sporite.

Lucrarea [20] reprezinta o completare a lucrarilor anterioare si introduce ca element de apreciere a vitezei de impact V_k un element suplimentar, adancimea infundarii de pe capota in contact cu victima.

BIBLIOGRAFIE

Nagy,T.,s.a., Unele aspecte ale dinamicii accidentelor rutiere si evaluarea

mijloacelor de transport auto.

Gaiginschi,R.,Filip,I., Expertiza tehnica a accidentelor rutiere

Gafitanu, M., s.a., Organe de masini, Editura Tehnica, 1981.

Tecusan, N., Ionescu, E., Tractoare si automobile, Editura Didactica si Pedagogica, 1982.

Bedewi, P. G., Bedewi, N. E., Modeling of occupant biomechanics with emphasis on the analysis of lower extremity injuries.

Rau, H., Otte D., Schulz B., Coliziuni autoturism - pieton in domeniul superior al vitezelor. Rezultate cu manechine in domeniul 70 - 90 km/h., Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik, 12/2000.

Dragomir, D., Proiectare asistata de calculator pentru inginerie mecanica, Editura Teora, 1996.

Ghinea, M., Fireteanu, V., Matlab - calcul numeric - grafica - aplicatii, Editura Teora, 1995.

Scheiber, E., Lupu, M., Matematici speciale, rezolvarea problemelor asistata de calculator cu exemplificari in Derive, MathCAD, Maple, Mathematica, Editura Tehnica, Bucuresti -1998.

Jalobeanu C., Rasa, I., MathCAD, Probleme de calcul numeric si statistic, Editura Albastra, Cluj Napoca -1995.

Scheiber, E., Lixandroiu, D., MathCAD, Prezentare si probleme rezolvate, Editura Tehnica, Bucuresti - 1994.

*The Math Works Inc., Simulink - Dynamic Sistem Simulation for Matlab, 1999

https://www.sfdab.com

https://www.tno.com

https://www.gwu.gov

https://www.esi.fr

*Catalog First Technology Safety Systems, Precision crash test dummies, 1999.

Hutte, Manualul inginerului, Editura Tehnica, 1995.

Dubbel, Manualul inginerului mecanic, Editura tehnica, 1998.

*Mica enciclopedie matematica, Editura tehnica, Bucuresti - 1980.

Cuprins

1 Reconstructia accidentelor rutiere pentru vehicul-pieton

1.2. Faza de contact

2 - Particularitatile reconstituirii accidentelor rutiere vehicul-pieton

2.1 - Metode pentru stabilirea locului coliziunii in accidentul rutier autovehicul-pieton

2.1.1 Metoda lui SLIBAR cu triunghiul de dispersie

2.1.2 Metoda lui Kuhnel a limitelor de margine

2.2 Cercetari stiintifice privind accidentele rutiere pieton - automobil

3. Cercetari privind reconstituirea accidentului rutier pieton - automobil

BIBLIOGRAFIE

Cuprins