OWCZARZAK Wojciech 1 Określenie miejsca wypadku przy pomocy metody Slibara WSTĘP Jako wypadek z pieszym należy rozumieć zdarzenie, w którym znajdujący się na drodze pieszy zostaje uderzony bądź najechany przez pojazd samochodowy [1]. Piesi stanowią szczególną grupę uczestników wypadków drogowych ze względu na brak jakiekolwiek ochrony w trakcie ich trwania. Według statystyk prowadzonych przez Policję, piesi stanowią około 42% wszystkich ofiar wypadków drogowych w Polsce. W 2013r. miało miejsce 9489 wypadków z udziałem pieszych co stanowi, aż 26,5% ogółu. W wyniku tych zdarzeń zginęło 1147 osób (1140 pieszych), a ranne zostały 9004 osoby (8802 pieszych) [2].W celu ustalenia miejsca wypadku można wykorzystać graficzną metodę prof. Alfreda Slibara, polegającą na wyznaczeniu tzw. pola ufności parametrów kolizji. 1 KINEMATYKA I DYNAMIKA ZDERZENIA Z PIESZYM 1.1 Uderzenie podczas hamowania W większości wypadków z udziałem pieszych pojazd jest intensywnie hamowany co determinuje ich charakterystyczny przebieg. Uderzenie można podzielić na trzy etapy do których należą: faza kontaktu, lotu oraz sunięcia. W pierwszej pieszy przemieszcza się wraz z samochodem nabierając jego prędkości (uderzenie pierwotne), która jest zbliżona do prędkości pojazdu. Następnie odrywa się od pojazdu, a jego trajektoria zależy ściśle od kierunku i wartości wektora prędkości, jaki ma ciało po utracie kontaktu z nadwoziem. Prędkość z jaką się porusza nazywana jest prędkością odrzutu pieszego. Po fazie lotu uderza o podłoże (nazywamy to uderzeniem wtórnym). Na końcu następuje ślizg i toczenie ciała pieszego, aż do zatrzymania. Na przemieszczenie ciała pieszego składają się dwie fazy: wzdłużna oraz poprzeczna. Podczas potracenia nie muszą wystąpić wszystkie fazy np. w przypadku uderzenia z małą prędkością. Poniższe schematy pokazują w uproszczony sposób powyższą sytuację [1],[3]: a) Odrzut wzdłużny Jest to odległość między końcowym położeniem pieszego, a miejscem uderzenia, mierzona zgodnie z kierunkiem jazdy pojazdu. Rys.1.Fazy wypadku potrącenia pieszego [1] b) Odrzut poprzeczny Następuje, gdy pieszy zostaje potracony narożem, bądź boczną częścią nadwozia. Jest to odległość mierzona od miejsca uderzenia biodra pieszego, a jego końcowym położeniem, która jest mierzona zgodnie z kierunkiem jazdy pojazdu. 1 mgr inż. W. Owczarzak, doktorant, Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Konstrukcji Maszyn i Pojazdów, Zakład Pojazdów 14538
Rys.2.Odrzut i suniecie pieszego [1] 1.2 Pełne uderzenie bez hamowania W przypadku braku hamowania pojazdu podczas zderzenia jednym z wariantów jest sytuacja gdzie, pieszy jest wieziony na samochodzie do momentu rozpoczęcia hamownia, po czym następuje jego przemieszczenie w kierunku jazdy samochodu. W szczególnych przypadkach kiedy to ciało stabilnie spoczywa na powierzchni pojazdu oddzielenie nie następuje. Droga wzdłużnego odrzutu ciała pieszego jest znacznie dłuższa niż to miała miejsce przy uderzeniu z hamowaniem. Biorąc jednak pod uwagę tylko moment rozpoczęcia hamowania po uderzeniu, to odległość od tego miejsca do powypadkowego położenia ciała pieszego jest krótsza niż w przypadku uderzenia z hamowaniem [1]. Inne warianty: Pieszy po wrzuceniu na pojazd upada z jego boku i spoczywa po wypadku za samochodem Pieszy po wypadku leży za pojazdem na którym znajdują się ślady przerzucenia ciała ponad dachem samochodu Uderzenie narożnikowe, podczas którego nie następuje zabranie pieszego przez pojazd, a jedynie odrzucenie go w bok Rys.3.Przypadkowe położenia pieszego po uderzeniu niehamowanym [3] 2 OPIS KLASYCZNEJ METODY SLIBARA Metoda ta opiera się na przedstawieniu funkcji drogi w zależności od takich czynników jak wymienione wcześniej prędkość hamowania, odległość odrzutu pieszego, czy też parametrów pola odłamków szkła szyby czołowej oraz reflektorów. Wszystkie te funkcje przedstawia się na wykresie, gdzie zbiorem argumentów jest droga, a wartości prędkość. Fragmenty wymienionych funkcji tworzą tzw. trójkąt ufności, którego boki nie są liniowe. Wewnątrz trójkąta znajduje się zbiór punktów, których skrajne wartości są granicami prawdopodobieństwa interesującej nas prędkości kolizyjnej i miejsca wypadku [4]. 14539
Rys.4.Przykład zastosowania metody Slibara [1] W celu poprawnego przeprowadzenia powyższej metody należy wykonać [5]: Szkic miejsca wypadku wraz z zachowaniem skali Na gotowym szkicu nanosimy miejsce powypadkowego położenia ciała pieszego, odłamków szkła, przodu pojazdu oraz innych ważnych z punktu widzenia rekonstrukcji elementów otoczenia Wrysowujemy osie (pionowa prędkość, pozioma odległość), z środkiem układu w miejscu powypadkowego położenia pieszego Zaczynając od środka układu współrzędnych nanosi się linie odpowiadające maksymalnej i minimalnej odległości odrzutu pieszego (linia S 0 ) Osi poziomej, z miejsca gdzie znajduje się powypadkowe położenie pojazdu nanosi się linię (S h ) określającą zależność pomiędzy długością drogi hamowania, a prędkością jazdy (dla największej wartości opóźnienia hamowania) Z miejsca odpowiadającemu położeniu pierwszych odłamków szkła nanosi się linię S s (przebieg linii jest uzależniony od typu nadwozia) Dodatkowo nanosimy linię V, która informuje o najniższej prędkości z jaka mógł zostać uderzony pieszy Odległość odrzutu pieszego w funkcji prędkości uderzenia oraz wartości opisujące pola odłamków wyrażone są w postaci funkcji regresji (rozrzut od wartości średniej może sięgać ±20%). Trudności nastarcza także ustalenie dokładnej wartości współczynnika przyczepności opon do jezdni oraz opóźnienia. Co więcej, obecnie w zastosowaniu tej techniki przeszkadza fakt montowania w samochodach klejonych (wielowarstwowych) szyb i kloszy lamp z tworzywa sztucznego. Na miejscu wypadku nie obserwujemy odłamków szkła, a pole rozrzutu odłamków tworzywa nie może być opisywane takimi samymi zależnościami jak te, które opisywały odłamki szklane. Dodatkowo kolejnym czynnikiem zakłócającym jest posiadany przez samochody system ABS, przez który samochody zostawiają bardzo słabo zauważalny ślad hamowania, który jest niezbędny do naniesienia linii hamowania. Wszystkie te niedogodności wymuszają wprowadzenie pewnych modyfikacji w metodzie Slibara. Zamiast krzywych opisujących parametry zderzenia nanosimy tylko takie które opisują maksymalne i minimalne wartości danych parametrów. W ten sposób również otrzymujemy zamknięte pole, ale już nie trójkąta, a wieloboku. Przy zastosowaniu normalnego rozkładu prawdopodobieństwa dla powyższych funkcji regresji, poszukiwane rozwiązanie najprawdopodobniej 14540
będzie znajdować się w środku ciężkości wieloboku. Co więcej możliwe jest dodanie dodatkowych informacji takich jak min. parametr przyrostu rozwinięcia pieszego na samochodzie, czy też prędkość kolizyjną wyznaczoną metodą porównawczą. Przykładem zastosowanie w praktyce powyższych modyfikacji jest program Slibar+ opisany w kolejnym rozdziale.[1], [4]. WNIOSKI Wypadki drogowe z udziałem pieszych stanowią znaczy odsetek wśród wszystkich wypadków drogowych. Mogą posiadać one złożony przebieg, a co za tym idzie jego ustalenie może nastręczać pewnych trudności. W tym celu opracowane zostały metody obliczeniowe wspomagające ten proces. Do jednej z nich zaliczamy metodę Slibara, która z zachowaniem pewnego prawdopodobieństwa pozwala wyznaczyć miejsce potrącenia pieszego oraz prędkość z jaką tego dokonano. Jest to metoda skuteczna, jednakże ze względu na zastosowanie nowych materiałów w technologii budowy pojazdów samochodowych (np. reflektorów samochodowych z tworzywa sztucznego, systemu ABS) dysponujemy coraz mniejszym zestawem danych niezbędnym do obliczeń w jej pierwotnej formie. Wymogło to wprowadzenie pewnych modyfikacji dostosowujących metodą Slibara do współczesnych wymagań w dziedzinie rekonstrukcji wypadków drogowych. Streszczenie Statystyki dotyczące wypadków drogowych wskazują znaczy udział wypadków z udziałem pieszych. Przebieg zderzenia pojazdu samochodowego z pieszym stanowi złożony proces zależny od wielu czynników takich jak np. prędkość uderzenia, wzrost pieszego, kształt nadwozia, miejsce uderzenia pojazdu w ciało pieszego oraz wiele innych. W celu ustalenia rzeczywistego przebiegu takiego zdarzenia należy posłużyć się odpowiednimi narzędziami obliczeniowymi do których należy min. metoda Slibara. Pomaga ona z zachowaniem pewnego prawdopodobieństwa ustalić miejsce potrącenia pieszego oraz prędkość z jaką to nastąpiło. Obliczenia są wykonywane na podstawie takich informacji jak pole rozrzutu odłamków szkła, długość śladów hamowania czy też powypadkowe położenie pojazdu oraz pieszego. Efektem obliczeń jest powstanie tzw. pola ufności, które pozwala wyznaczyć prędkość kolizyjną oraz miejsce uderzenia. Obecnie ze względu na problemy z oznaczeniem śladów hamowania oraz rozrzutu odłamków szkła, metoda ta musiała zostać poddana pewnym modyfikacjom. Determination of the accident place using Slibar method Abstract Road accidents statistics indicate large proportion of accidents which involve pedestrians. The course of the collision with a pedestrian is a complex process which depends on many factors such as the impact velocity, the height of a pedestrian, the shape of the car body, the place on a pedestrian`s body that the vehicle is hitting and many other factors. In order to determine the actual course of such an incident,one must use the right tools for the calculation, for example Slibar method. It helps (with a certain probability) to determinethe place where the pedestrian was hit and the speed with which it occurred. The calculations are performed on the basis of such information as the scattering glass fragments field, the length of braking traces or collision position of the vehicle and the pedestrian. The result of the calculation is the creation of so-called "Field of confidence", which allows to determine the speed of the collision and the impact point. Currently, due to the problems with the braking tracks designation and the broken glass scattering, this method had to be subjected to some modifications. BIBLIOGRAFIA 1. Wypadki drogowe, Vademecum biegłego sądowego, Wydawnictwo Instytutu Ekspertyz Sądowych, Kraków, 2002 2. Wypadki drogowew Polsce w 2013 roku, Komenda Główna Policji, Biuro Prewencji I Ruchu Drogowego Wydział Ruchu Drogowego, Warszawa 2013: [http://www.statystyka.policja.pl/st/ruch-drogowy/76562,wypadki-drogowe-raporty-roczne.html] 3. Prochowski L., Unarski J., Wach W., Wicher J., Podstawy rekonstrukcji wypadków drogowych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2008 14541
4. Świder P., Nowe możliwości wykorzystania metody Slibara w rekonstrukcji wypadku drogowego, Paragraf na drodze, Wydawnictwo Instytutu Ekspertyz Sądowych, Kraków, 2008, 5/2008 5. Opis i rekonstrukcja wypadków drogowych, Materiały szkoleniowe dla uczestników studiów podyplomowych Diagnostyka, mechatronika, rzeczoznawstwo samochodowe i ubezpieczenia, Zakład Inżynierii i eksploatacji pojazdów, Wojskowa Akademia Techniczna; Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, Politechnika Warszawska, Warszawa, 2006 14542