Samochody

Środki unikania zderzeń

Pomimo że unikanie zderzeń jest logicznym pierwszym celem inżynierii pojazdów w zakresie bezpieczeństwa, środki unikania zderzeń są, ogólnie rzecz biorąc, w powijakach pod względem rozwoju i praktycznego zastosowania. W kilku przypadkach są one bardzo obiecujące w przyszłości. W innych przypadkach rozwiązania technologiczne albo dotyczą stosunkowo niewielkich problemów bezpieczeństwa drogowego, albo ich skuteczność jest nieznana, albo ich zastosowanie technologiczne nie zostało jeszcze sprawdzone w praktyce. W niniejszej sekcji skoncentrowano się na tych pierwszych, chociaż w pewnym stopniu uwzględniono środki z drugiej kategorii, które mogą być obecnie interesujące.

Prędkość

Inteligentna adaptacja do prędkości (ISA)

ISA to system, który informuje, ostrzega i zniechęca kierowcę do przekraczania dozwolonej prędkości. Ograniczenie prędkości w pojeździe jest ustawiane automatycznie jako funkcja ograniczeń prędkości wskazanych na drodze. System GPS połączony z cyfrowymi mapami ograniczeń prędkości pozwala technologii ISA na ciągłą aktualizację ograniczenia prędkości pojazdu do ograniczenia prędkości na drodze. Istnieją trzy rodzaje ISA:

Im więcej interwencji systemu, tym większe są korzyści. Szacunki Instytutu Studiów Transportowych na Uniwersytecie w Leeds wskazują, że w przypadku obowiązkowej instalacji informacyjnego lub wspomagającego systemu ISA, liczbę wypadków z obrażeniami można by zmniejszyć o 20%. Szacuje się, że zastosowanie obowiązkowego systemu ISA w połączeniu z dynamicznym systemem ograniczenia prędkości może zmniejszyć liczbę wypadków, w których poszkodowani odnieśli obrażenia, o 36%, wypadków śmiertelnych i poważnych o 48%, a wypadków śmiertelnych o 59%. Badanie przeprowadzone w Holandii wykazało, że system ISA mógłby zmniejszyć liczbę przyjęć do szpitala o 15%, a liczbę zgonów o 21%.

Różne próby z wykorzystaniem systemów informacyjnych i wspomagających w całej Europie wykazały, że około 60-75% użytkowników zaakceptowałoby system ISA w swoich samochodach. Badanie Fundacji FIA wykazało 61% poparcie dla fizycznych systemów ograniczających prędkość w samochodach, zapobiegających przekraczaniu ograniczeń prędkości na obszarach mieszkalnych i ponad 50% poparcie dla takich systemów na głównych drogach i autostradach.

Szwedzki Zarząd Dróg (SRA) planuje wyposażyć całą swoją flotę w systemy ISA, a badania eksperymentalne są w trakcie realizacji lub zostały przeprowadzone w Norwegii, Holandii i Wielkiej Brytanii. Istnieją dwa duże projekty dotyczące ISA finansowane ze środków europejskich. W ramach koordynowanego przez SRA projektu PROSPER zbadano, w jaki sposób zaawansowana technologia jazdy wspomaganej i technologia związana z urządzeniami ograniczającymi prędkość może poprawić bezpieczeństwo oraz jakie są bariery dla wdrożenia ISA. W ramach projektu SpeedAlert, koordynowanego przez ERTICO, ujednolicono definicję pojęcia pokładowego systemu ostrzegania o przekroczeniu prędkości i przeanalizowano priorytetowe kwestie, którymi należy się zająć na poziomie europejskim, takie jak gromadzenie, utrzymywanie i certyfikacja danych dotyczących prędkości.

Czarne skrzynki

Czarne skrzynki lub rejestratory zdarzeń mogą być stosowane w samochodach jako cenne narzędzie badawcze do monitorowania lub zatwierdzania nowych technologii bezpieczeństwa, określania granic tolerancji dla człowieka oraz rejestrowania prędkości przy uderzeniu. Obecna ogólna praktyka polega na wykorzystaniu komputera pokładowego, w który wyposażona jest obecnie większość samochodów, oraz na dostosowaniu przetworników i gromadzonych danych. W USA producent samochodów GM stosuje rejestratory danych o zdarzeniach od lat 70. w celu oceny działania poduszek powietrznych w zderzeniach. W Wielkiej Brytanii w czarne skrzynki wyposażono samochody floty policyjnej. W Niemczech specjalny rejestrator zderzeń o nazwie UDS firmy Mannesmann/VDO jest dostępny na rynku od ponad 15 lat. Doświadczenie zdobyte w Niemczech z tym rejestratorem pokazuje, że może on znacząco wpłynąć na zachowanie kierowcy i w ten sposób przyczynia się do zmniejszenia liczby wypadków, szczególnie we flotach pojazdów, o 20 – 30%. W Szwecji od 1995 r. około 60 000 pojazdów wyposażono w rejestratory zdarzeń do celów badawczych.

W ramach projektu WE VERONICA gromadzone są informacje, które mają pomóc Komisji Europejskiej w określeniu możliwości wprowadzenia czarnych skrzynek w pojazdach europejskich. Trzy ważne kwestie związane z czarnymi skrzynkami to standaryzacja procedury i narzędzia do pobierania danych, wykorzystanie zebranych danych (do badań wypadków, przez policję do sprawdzania warunków jazdy lub w zastosowaniach prawnych, aby pomóc w określeniu odpowiedzialności w wypadku) oraz kwestie dotyczące własności danych.

Widoczność

Światła do jazdy dziennej (DRL)

(DRL) to wielofunkcyjne lub specjalnie zaprojektowane światła z przodu pojazdu używane w ciągu dnia w celu zwiększenia jego widoczności i uniknięcia kolizji z udziałem wielu osób. Obecnie dziewięć krajów europejskich posiada obowiązkowe DRL dla samochodów, a Komisja Europejska rozważa propozycje wprowadzenia tego wymogu w całej UE. Istnieją różne warianty wprowadzenia DRL, z których wszystkie charakteryzują się korzystnym stosunkiem korzyści do kosztów. Według holenderskiego przeglądu najkorzystniejsze wydają się opcje obowiązkowego ręcznego włączania świateł mijania w istniejących samochodach oraz obowiązkowego wyposażenia nowych samochodów w zaawansowany moduł DRL.

Meta-analizy skutków stosowania DRL w samochodach pokazują, że DRL przyczynia się w znacznym stopniu do zmniejszenia liczby wypadków drogowych, obrażeń pasażerów samochodów i niechronionych użytkowników dróg, niezależnie od szerokości geograficznej kraju. Stwierdzono zmniejszenie liczby kolizji z udziałem wielu osób o 8%-15% w wyniku wprowadzenia obowiązkowych przepisów dotyczących stosowania świateł dziennych. Norweska metaanaliza 25 badań, w których oceniano DRL dla samochodów i 16 badań, w których oceniano DRL dla motocykli, wykazała, że DRL zmniejsza liczbę wielostronnych wypadków w ciągu dnia o 5-10 procent. Przegląd holenderski wykazał, że DRL zmniejszyło liczbę wielostronnych wypadków w ciągu dnia o około 12%, a liczbę ofiar śmiertelnych i rannych o odpowiednio 25% i 20%. Zmotoryzowani użytkownicy dwukołowców wyrazili obawy, że światła do jazdy dziennej w samochodach mogłyby ograniczyć widoczność motocyklistów. Chociaż nie ma empirycznych dowodów wskazujących na to, że tak jest, taki efekt prawdopodobnie zostanie zrównoważony przez korzyści dla motocyklistów wynikające ze zwiększonej widoczności samochodu. Więcej informacji można znaleźć w arkuszu informacyjnym SWOV.

Czy kolor samochodu wpływa na bezpieczeństwo drogowe?

Pojazdy o jasnych lub jaskrawych kolorach są czasami uważane za bezpieczniejsze, ponieważ wydają się być bardziej widoczne, ale czy tak jest w rzeczywistości? Chociaż niewielka liczba badań zaczęła badać tę kwestię, związek między kolorem samochodów a ich bezpieczeństwem powinien być traktowany z pewną ostrożnością. Na przykład, jeśli okaże się, że żółte samochody są bezpieczniejsze niż inne kolory, nie oznacza to, że bezpieczeństwo poprawiłoby się, gdyby wszystkie samochody były żółte. To jest zróżnicowanie w kolorze, tak samo jak sam kolor, który generuje różnice w bezpieczeństwie.

Hamowanie i środki obsługi

Anty-blokada układów hamulcowych (ABS)

Głównym celem ABS jest zapobieganie poślizgowi, gdzie utrata sterowności i kontroli wynika z zablokowanych kół podczas ostrego hamowania. Takie systemy są obecnie montowane w wielu nowych samochodach. Z metaanalizy badań naukowych wynika, że układy ABS powodują stosunkowo niewielkie, ale statystycznie istotne zmniejszenie liczby wypadków, gdy uwzględni się wszystkie poziomy ciężkości i rodzaje wypadków. Jednakże, podczas gdy liczba wypadków z obrażeniami ciała zmniejsza się (-5%), liczba wypadków śmiertelnych wzrasta (+6%). Odnotowano statystycznie istotny wzrost liczby wywrotek, zderzeń pojedynczych pojazdów i kolizji z obiektami stałymi. Odnotowano statystycznie istotny spadek liczby kolizji z pieszymi/rowerzystami/zwierzętami oraz kolizji z udziałem skręcających pojazdów. Hamulce ABS nie wydają się mieć żadnego wpływu na zderzenia tylne.

W badaniu niemieckim stwierdzono, że hamulce ABS mogą prowadzić do zmian w zachowaniu w postaci zwiększenia prędkości i bardziej agresywnej jazdy. Wyniki te mogą być również częściowo spowodowane brakiem wiedzy lub błędnymi założeniami wśród kierowców samochodów na temat rzeczywistego działania hamulców ABS. Brytyjskie badanie, na przykład, wskazało, że jednym z powodów, dla których ABS nie wykorzystuje w pełni swojego potencjału do zmniejszenia liczby wypadków, było to, że wielu kierowców miało niewielką wiedzę na temat ABS lub nie miało jej wcale.

Brake Assist

Brake Assist w sytuacjach awaryjnych to technologia, która wchodzi w skład standardowego wyposażenia niektórych nowych samochodów i jest proponowana przez przemysł samochodowy jako część pakietu legislacyjnego UE dotyczącego ochrony pieszych. Ma ona na celu rozwiązanie problemu niewystarczającej siły nacisku na hamulec wywieranej przez kierowców w sytuacjach awaryjnych, co wydłuża drogę hamowania. Próby przeprowadzane przez producentów samochodów wykazały, że systemy wspomagania hamulców mogłyby pomóc poprzez zapewnienie pełnego efektu hamowania w sytuacji, gdy kierowca nie naciska wystarczająco mocno na pedał hamulca. W materiałach marketingowych Daimler Chrysler podaje, że w przypadku samochodu hamującego z prędkością 100 km/h system BrakeAssist może skrócić normalną drogę hamowania o 45%. Systemy wspomagania hamulców mogą wykorzystywać możliwości systemu ABS, aby umożliwić intensywne hamowanie bez ryzyka zablokowania kół, ale muszą rozróżniać hamowanie awaryjne od normalnego, a także odpowiednio reagować na zmniejszone ciśnienie w układzie hamulcowym.

Pomimo że dokonano różnych szacunków perspektywicznych, efekt zmniejszenia liczby ofiar dzięki systemowi wspomagania hamulców nie został jeszcze naukowo ustalony. Ogólnie rzecz biorąc, większość opisanych urządzeń służących poprawie hamowania i prowadzenia pojazdu wpływa na zachowanie kierowcy, dlatego ważne są kwestie akceptacji przez kierowcę, kompensacji ryzyka i reakcji kierowcy po aktywacji systemu (zwłaszcza w przypadku starszych kierowców). W przeciwieństwie do bezpieczeństwa biernego nie istnieje standardowa metoda oceny bezpieczeństwa tych urządzeń, co utrudnia oszacowanie ich potencjalnych korzyści; ponadto pod tą samą nazwą można znaleźć bardzo różne systemy, ponieważ każdy producent ma swoją własną specyfikację.

Elektroniczna kontrola stabilności (ESC)

Elektroniczna kontrola stabilności (ESC) rozwiązuje problem poślizgu i wypadków spowodowanych utratą kontroli nad pojazdem na mokrej lub oblodzonej nawierzchni. Urządzenia takie są obecnie wprowadzane na rynek dużych samochodów luksusowych i są zalecane przez Europejski Program Oceny Nowych Samochodów EuroNCAP ESP.

Badania oceniające wykazały, że ESC może prowadzić do znacznego zmniejszenia liczby wypadków z udziałem dużych, luksusowych samochodów. Szwedzkie badanie z 2003 r. wykazało, że prawdopodobieństwo udziału w kolizji samochodów wyposażonych w ESC było o 22% mniejsze niż w przypadku samochodów bez tego systemu, przy czym liczba kolizji na mokrej i zaśnieżonej nawierzchni była odpowiednio o 32% i 38% mniejsza. W Japonii badanie wykazało, że elektroniczna stabilizacja toru jazdy zmniejszyła liczbę kolizji o 30-35%. W Niemczech jedno z badań wykazało podobną redukcję, podczas gdy inne wykazało zmniejszenie liczby wypadków spowodowanych „utratą kontroli” z 21% do 12%. Trzeba będzie zbadać, czy takie same korzyści z ESC można uzyskać w mniejszych samochodach.

Systemy wykrywania upośledzenia

Istnieje wiele systemów wykrywania upośledzenia kierowcy spowodowanego nadmiarem alkoholu, sennością, chorobą lub nadużywaniem narkotyków, które uniemożliwiają uruchomienie pojazdu lub ostrzegają kierowcę albo wykonują funkcję kontroli awaryjnej, która zatrzymuje pojazd. Podczas gdy wiele systemów znajduje się na różnych etapach rozwoju, a w niektórych przypadkach ich wykonalność jest nieznana, jednym ze szczególnie obiecujących zastosowań jest system blokady alkoholowej.

Systemy blokady alkoholowej są automatycznymi systemami kontroli, które zostały zaprojektowane w celu zapobiegania prowadzeniu pojazdu po spożyciu nadmiernej ilości alkoholu poprzez wymaganie od kierowcy, aby dmuchnął w alkomat samochodowy przed uruchomieniem zapłonu. Blokada alkoholowa może być ustawiona na różnych poziomach. Blokady te były szeroko stosowane w Ameryce Północnej w programach dla osób, które ponownie dopuściły się wykroczeń związanych z prowadzeniem pojazdu w stanie nietrzeźwym, a gdy były stosowane jako część kompleksowego programu, doprowadziły do zmniejszenia odsetka osób ponownie dopuszczających się wykroczeń o 40-95 %. Zob. sprawozdanie grupy roboczej ICADTS 1. Systemy blokad alkoholowych są również szeroko stosowane w Szwecji w programach rehabilitacyjnych dla sprawców wykroczeń prowadzących pojazdy z zawartością alkoholu we krwi przekraczającą dopuszczalny prawem limit oraz w samochodach floty rządowej i firmowej. W 2004 r. rząd szwedzki zdecydował, że wszystkie pojazdy zakupione lub wzięte w leasing w 2005 r. lub później i przeznaczone do użytku przez rząd powinny być wyposażone w blokady alkoholowe. Obecnie ponad 5000 samochodów służbowych w Szwecji jest wyposażonych w blokady alkoholowe, a liczba ta szybko rośnie. Pewna firma transportowa w Szwecji postanowiła wyposażyć wszystkie swoje 4000 pojazdów w blokady alkoholowe przed końcem 2006 roku. Szwedzkie Stowarzyszenie Szkół Kierowców wyposażyło wszystkie swoje 800 pojazdów w blokady alkoholowe.

Systemy unikania kolizji

Badania nad systemami ostrzegania przed kolizją i unikania kolizji prowadzone są w Japonii, Stanach Zjednoczonych i Unii Europejskiej w ramach programu Komisji Europejskiej Esafety. W wyniku badań laboratoryjnych uzyskano bardzo wysokie szacunki potencjału bezpieczeństwa takich systemów, ale szereg kwestii technicznych i behawioralnych związanych z wieloma koncepcjami wymaga pełnej oceny w warunkach drogowych. Większość proponowanych systemów, aby była możliwa do zastosowania w praktyce, wymaga dobrze kontrolowanej sytuacji drogowej, takiej jak ta występująca na autostradach, gdzie jednak potencjał zmniejszenia liczby ofiar jest stosunkowo niski. Obecnie opracowywane są różne systemy:

• Forward Collision Warning
• Reverse Collision Warning System
• Adaptive Cruise Control
• Lane-Keeping Devices

Implementing intelligent transport systems for road safety

Inteligentne systemy transportowe (ITS) wymagają szczegółowych międzynarodowych ram wdrażania, które obecnie nie istnieją. Ramy takie obejmują prace nad standaryzacją, opracowanie specyfikacji funkcjonalnych dla środków ITS oraz protokoły ustaleń dotyczące ich dopasowania i stosowania. Częścią procesu wdrażania są mapy cyfrowe, czujniki, zapewnienie odpowiedniego interfejsu człowiek-maszyna, jak również opracowanie protokołów komunikacyjnych. Podstawowymi kwestiami są również: uzyskanie akceptacji społecznej oraz odpowiedzialność prawna za środki ITS.

Środki ochrony przed zderzeniami

Podstawowe zagadnienia dotyczące konstrukcji, kompatybilności i powstrzymywania

Co się dzieje podczas typowego zderzenia?

Trzecie prawo Newtona stwierdza, że „dla każdej akcji istnieje równa i przeciwna reakcja”. W zderzeniu czołowym, najczęstszym typie zderzenia, niezabezpieczony pasażer kontynuuje ruch do przodu z prędkością sprzed zderzenia i uderza w konstrukcję samochodu z prędkością zbliżoną do prędkości sprzed zderzenia. Użycie pasa bezpieczeństwa lub urządzenia przytrzymującego pomaga spowolnić pasażera podczas zderzenia poprzez przyłożenie sił do silnych struktur szkieletowych miednicy i klatki żebrowej; zmniejszenie ryzyka poważnego kontaktu z konstrukcją samochodu i zapobieganie wyrzuceniu z pojazdu.

Jak działa ochrona przeciwzderzeniowa?

Ochrona przeciwzderzeniowa pojazdu ma na celu ograniczenie skutków zderzenia do minimum. Dla pasażerów samochodu oznacza to:

• Utrzymanie pasażera w pojeździe podczas zderzenia
• Zapewnienie, że przedział pasażerski nie ulegnie zawaleniu

Zmniejszenie sił zderzenia działających na pasażerów poprzez spowolnienie pasażera lub pieszego na jak najdłuższą odległość i rozłożenie obciążeń na jak najszerszą powierzchnię w celu zmniejszenia wpływu sił uderzenia

• Kontrola opóźnienia samochodu

Zmniejszając w ten sposób ryzyko:

• Wyrzucenia niezabezpieczonego pasażera z samochodu, a więc zwiększenia ryzyka odniesienia obrażeń śmiertelnych;
• Złe zaprojektowanie kabiny pasażerskiej, które zmniejsza przestrzeń życiową pasażera;
• Kontakt pasażera ze źle zaprojektowanym wnętrzem samochodu lub przeszkadzającym obiektem

Konstrukcja pojazdu, jego kompatybilność z innymi pojazdami lub obiektami na drodze oraz projekt i zastosowanie systemu przytrzymującego pojazdu są kluczowymi elementami projektu ochrony przed zderzeniem. The type of crash protection countermeasure used is dependent on the nature of the crash configuration, i.e. the direction of the impact (using clock direction) and the type of collision partner.

Structures

Crash protection needs to be provided for different parts of the car structure which are struck in different types of crashes. Najczęstszymi rodzajami zderzeń powodującymi obrażenia są zderzenia czołowe, a następnie zderzenia boczne, zderzenia tylne i wywrócenia. Testy legislacyjne obejmują wytrzymałość nowych samochodów na zderzenia czołowe i boczne. Testy konsumenckie Euro NCAP przyznają gwiazdki za skuteczność zderzenia w testach zderzenia czołowego i bocznego w oparciu o testy legislacyjne, test słupka, testy podsystemu pieszego oraz kontrolę aspektów wnętrza pojazdu i systemów przytrzymujących.

Zderzenie czołowe

Rysunek 2

Obecny test legislacyjny UE to test z barierą odkształcalną przesuniętą o 40%, przeprowadzany przy prędkości 56 km/h. The current EuroNCAP test is conducted at 64km/h.

Various suggestions have been made for improvements in the legislative test EEVC.

For car occupants, contact with the car’s interior, exacerbated by the presence of intrusion, is the greatest source of fatal and serious injury.

Ostatnim priorytetem w zakresie ochrony przed zderzeniem czołowym było ulepszenie konstrukcji samochodu w celu wytrzymania silnych uderzeń z przesunięciem przy niewielkiej lub żadnej ingerencji.

Bez ingerencji, pasy bezpieczeństwa i poduszki powietrzne mają przestrzeń do wyhamowania pasażera przy minimalnym ryzyku odniesienia obrażeń.

Test przedniej bariery o pełnej szerokości jest stosowany w innych regionach świata do testowania systemów przytrzymujących pasażerów. Obydwa testy są niezbędne do zapewnienia ochrony pasażerów samochodów przed skutkami zderzenia (patrz Światowy raport o zapobieganiu urazom w ruchu drogowym).

W zderzeniach bocznych uderzony pasażer boczny jest bezpośrednio zaangażowany w zderzenie. Trudno jest zapobiec kontaktowi z wnętrzem samochodu, dlatego celem jest poprawa charakteru wtargnięcia oraz zapewnienie wyściółki i bocznych poduszek powietrznych.

Zderzenie boczne

Rysunek 3

Ochrona głowy jest priorytetem w przypadku zderzenia bocznego, które nie zostało jeszcze uwzględnione w aktualnych testach legislacyjnych UE. Oprócz testu zderzenia bocznego, EuroNCAP posiada test słupka, który zachęca do poprawy ochrony głowy w zderzeniach bocznych.

Przedstawiono różne sugestie dotyczące ulepszeń w legislacyjnym teście zderzenia bocznego EEVC

Zderzenia przy wywróceniu

• Większość wywróceń ma miejsce poza jezdnią. Pod warunkiem, że pasażer nie zostanie wyrzucony z pojazdu, a samochód nie uderzy w żaden sztywny obiekt, dachowanie jest najmniej szkodliwe spośród różnych typów zderzeń;
• Jeśli pasażerowie pozostają całkowicie wewnątrz samochodu (tzn. Jeśli pasażerowie pozostają całkowicie wewnątrz samochodu (tzn. nie są częściowo wyrzucani), wskaźnik obrażeń jest niski, ponieważ opóźnienie ich ruchu trwa stosunkowo długo;

Zderzenia tylne

• Urazy spowodowane zderzeniem tylnym i urazem typu smagnięcia biczem stanowią poważny problem zarówno pod względem obrażeń, jak i kosztów społecznych. Około 50% urazów szyi prowadzących do inwalidztwa w następstwie zderzeń ma miejsce w przypadku zderzeń tylnych.
• Ryzyko urazu typu smagnięcia biczem nie jest związane jedynie z pozycją zagłówka, ale zależy od kombinacji czynników związanych zarówno z konstrukcją zagłówka, jak i oparcia siedzenia. Tradycyjnie podejmowano próby zapobiegania urazom poprzez zmiany w geometrii zagłówka. Zagłówek umieszczony w odległości mniejszej niż 10 cm od głowy okazał się bardziej korzystny niż odległość większa niż 10 cm. Badania nad mechanizmami urazów szyi wykazały, że dynamiczne zachowanie oparć siedzeń jest jednym z parametrów mających największy wpływ na ryzyko urazów szyi. Do tej pory opracowano wiele specjalnych manekinów i urządzeń testowych do oceny urazu smagnięcia biczem, a także opracowano kilka statycznych i dynamicznych procedur testowych, ale nie wprowadzono ich w życie.

Systemy mające na celu zapobieganie urazom szyi w zderzeniach tylnych zostały przedstawione w ostatnich latach i zastosowane w kilku modelach samochodów. Ocena w rzeczywistych zderzeniach wykazała, że system zapobiegający urazom biodra może zmniejszyć średnie ryzyko urazu biodra o 50%; że absorpcja energii w oparciu siedzenia zmniejszyła przyspieszenie pasażera i ryzyko doznania urazu biodra; a dalsze zmniejszenie ryzyka urazu można osiągnąć poprzez poprawę geometrii zagłówka. Norweska metaanaliza wykazała, że skutki stosowania systemów WHIPS różnią się w zależności od skali obrażeń. Lekkie obrażenia zmniejszają się o około 20%, a poważne o około 50%. .

Zgodność

Zróżnicowana masa różnych samochodów i różne typy zderzeń sprawiają, że uzyskanie zgodnej ochrony w zderzeniach samochodowych jest dość skomplikowane. Podczas gdy samochody najczęściej uderzają w inne samochody z przodu lub z boku, uderzają również w obiekty przydrożne, pieszych i pojazdy użytkowe.

Kompatybilność jest postrzegana przez ekspertów ds. bezpieczeństwa pojazdów jako kolejny duży krok naprzód w poprawie bezpieczeństwa pasażerów samochodów EEVC .

Kompatybilność między samochodami

Rysunek 4

Wiele nowych samochodów może pochłonąć własną energię kinetyczną w swoich strukturach przednich podczas zderzenia, unikając w ten sposób znacznej ingerencji w przedział pasażerski. Jednak kiedy samochody o różnej sztywności zderzają się ze sobą, sztywniejszy samochód ulega przeciążeniu i miażdży słabszy.

Gdy samochód zderza się z innym, sztywne struktury muszą na siebie oddziaływać, aby zminimalizować obrażenia. Obecnie nie ma kontroli nad względną sztywnością przedniej części różnych modeli samochodów.

Na przykład, istnieje potrzeba pogodzenia sportowych pojazdów użytkowych z mniejszymi samochodami osobowymi, które stanowią większość pojazdów na drogach Europy.

Kwestia geometrii i dopasowania struktur jest również ważna dla zapewnienia lepszej kompatybilności i uniknięcia najechania/podjechania różnych pojazdów i obiektów. EEVC opracowuje procedury testowe w celu poprawy kompatybilności między samochodami w przypadku zderzeń czołowych i bocznych, a finansowany przez UE program badawczy VC Compat koordynuje badania międzynarodowe.

Zderzenia samochodu z obiektami przydrożnymi

Rys. 5

Zderzenia z obiektami przydrożnymi, takimi jak słupy, są przyczyną od 18% do 50% zgonów pasażerów samochodów w krajach UE.

Obecne przepisy wymagają jedynie stosowania testów zderzeniowych z barierami reprezentującymi zderzenia typu samochód-samochód. W ramach EuroNCAP przeprowadza się test zderzenia bocznego samochód-biegun. Wymagana jest koordynacja między konstrukcją samochodów a barierami ochronnymi lub „wybaczającymi” zderzenia.

Zderzenie samochodu z pieszym

Rysunek 6

Większość pieszych, którzy odnieśli śmiertelne obrażenia, jest uderzana czołami samochodów. Cztery testy podsystemu zostały opracowane przez EEVC w celu zbadania obszarów przodu samochodu, które są źródłem poważnych i śmiertelnych obrażeń pieszych w wyniku zderzenia.

Testy przy prędkości 40 km/h obejmują:

• Test zderzaka w celu zapobieżenia poważnym złamaniom kolan i nóg;
• Test krawędzi czołowej maski w celu zapobieżenia złamaniom kości udowej i biodrowej u dorosłych oraz urazom głowy u dzieci;
• Dwa testy obejmujące pokrywę maski w celu zapobieżenia zagrażającym życiu urazom głowy.

Podjęcie tych wymagających testów mogłoby zapobiec 20% zgonów i poważnych obrażeń wśród szczególnie zagrożonych użytkowników dróg w krajach UE rocznie Komisja Europejska, 2003. Ostatnie niewielkie zmiany w testach EEVC zostały zaproponowane po przeprowadzeniu studium wykonalności finansowanego przez Komisję Europejską

Bullbars: Komisja Europejska zaproponowała działania mające na celu zapobieganie instalacji agresywnych bull barów na frontach samochodów.

Samochód osobowy do samochodu ciężarowego

Rysunek 7

Przednie i tylne zabezpieczenia przed wjechaniem pod pojazdy ciężarowe są dobrze znanym środkiem zapobiegania „wjeżdżaniu pod pojazdy” przez samochody (w wyniku czego samochody wjeżdżają pod pojazdy ciężarowe, co ma katastrofalne skutki dla pasażerów, ze względu na niedopasowanie wysokości przodów samochodów oraz boków i frontów samochodów ciężarowych). Podobnie, osłony boczne w samochodach ciężarowych zapobiegają przejechaniu rowerzystów.

Istnieją wymogi prawne dotyczące sztywnych osłon przednich. Pochłaniające energię przednie, tylne i boczne zabezpieczenia przed wjechaniem pod pojazd mogłyby zmniejszyć liczbę ofiar śmiertelnych zderzeń samochodów osobowych z ciężarówkami o około 12% (Knight, 2001). Badania wykazują, że korzyści wynikające z wprowadzenia obowiązkowych specyfikacji przewyższyłyby koszty, nawet jeśli efekt bezpieczeństwa tych środków wynosiłby zaledwie 5%. Rysunek 8

Utrzymywanie pasażerów

Utrzymywanie pasażerów jest najważniejszym elementem bezpieczeństwa w samochodzie, a większość projektów zabezpieczeń przed skutkami zderzeń opiera się na założeniu, że pasy bezpieczeństwa będą używane.

W ciągu ostatnich 10 lat systemy przytrzymywania pasażerów montowane w wielu nowych samochodach są wyposażone w pasy bezpieczeństwa, przednie poduszki powietrzne, a także systemy wstępnego napinania pasów bezpieczeństwa i ograniczniki siły napięcia pasów, które w znacznym stopniu przyczyniły się do zwiększenia ochrony pasów bezpieczeństwa. Środki mające na celu zwiększenie wykorzystania urządzeń przytrzymujących poprzez prawodawstwo, informowanie, egzekwowanie przepisów i inteligentne dźwiękowe przypomnienia o zapięciu pasów bezpieczeństwa mają kluczowe znaczenie dla poprawy bezpieczeństwa pasażerów samochodów. Patrz World Report on Road Traffic Injury Prevention

Pasy bezpieczeństwa, urządzenia przypominające o zapięciu pasów, inteligentne systemy przytrzymujące

Pasy bezpieczeństwa Stosowane pasy bezpieczeństwa zmniejszają ryzyko poważnych i śmiertelnych obrażeń od 40% do 65% (przegląd badań patrz World Report on Road Traffic Injury Prevention). Zazwyczaj pasy bezpieczeństwa zapewniają najlepszą ochronę w przypadku zderzeń czołowych, przewrócenia się pojazdu oraz zderzeń bocznych dla osób zajmujących miejsca po bokach, które nie zostały uderzone. Mimo że w wielu częściach Europy użycie pasów bezpieczeństwa na przednich siedzeniach w normalnym ruchu drogowym jest ogólnie wysokie, wykazano, że w wypadkach śmiertelnych ich użycie wynosi zaledwie 30-50%. Pasy bezpieczeństwa, ich punkty kotwiczenia oraz ich stosowanie są objęte prawodawstwem i normami europejskimi. Patrz Komisja Europejska.

Przypomnienia o pasach bezpieczeństwa to inteligentne, wizualne i dźwiękowe urządzenia, które wykrywają, czy pasy bezpieczeństwa są używane w różnych pozycjach siedzących i wydają coraz pilniejsze sygnały ostrzegawcze, dopóki pasy nie zostaną użyte. EuroNCAP opracował specyfikację urządzeń przypominających o zapięciu pasów bezpieczeństwa i zachęca do ich instalacji. Ze wszystkich pojazdów testowanych przez EuroNCAP od 2003 r. 72% posiada przypomnienia o zapięciu pasów bezpieczeństwa. W Szwecji szacuje się, że urządzenia przypominające o zapięciu pasów we wszystkich samochodach mogłyby przyczynić się do zmniejszenia o około 20% liczby ofiar śmiertelnych wśród pasażerów samochodów. Stanowią one tanią alternatywę dla egzekwowania przepisów przez policję, przy stosunku korzyści do kosztów wynoszącym 6:1

Przednie poduszki powietrzne

Przednie poduszki powietrzne są montowane dobrowolnie przez producentów samochodów w większości nowych samochodów europejskich, chociaż ich użycie jest wymagane obowiązkowo w innych regionach, takich jak USA.

Skuteczność: Poduszki powietrzne kierowcy i pasażera siedzącego z przodu zmniejszają ryzyko śmiertelnych obrażeń o 68% w połączeniu z użyciem pasów bezpieczeństwa . Poduszki powietrzne nie zapewniają ochrony we wszystkich typach zderzeń i nie zmniejszają ryzyka wypadnięcia z pojazdu. Poduszki powietrzne nie zastępują pasów bezpieczeństwa, ale są zaprojektowane tak, aby z nimi współpracować. Szacunki dotyczące ogólnej skuteczności czołowych poduszek powietrznych w zmniejszaniu liczby ofiar śmiertelnych we wszystkich typach zderzeń wahają się od 8% do 14% .

Problemy: Niektóre ze środków ochronnych zapewnianych przez poduszki powietrzne, które zostały zaprojektowane dla dorosłych w normalnej pozycji siedzącej, będą stanowić poważne zagrożenie dla dzieci siedzących w fotelikach dziecięcych ustawionych tyłem do kierunku jazdy i osób dorosłych znajdujących się poza pozycją (OOP). Mali kierowcy siedzący blisko kierownicy są również narażeni na obrażenia spowodowane przez rozwijającą się poduszkę powietrzną. Ryzyko odniesienia obrażeń wzrasta, im bliżej kierownicy siedzi kierowca, a badania wykazują, że zmniejsza się ono, gdy odległość ta wynosi 25 cm lub więcej. Obecnie w samochodach muszą być montowane etykiety ostrzegawcze, aby nie instalować urządzeń przytrzymujących dla dzieci tyłem do kierunku jazdy, a w niektórych samochodach przewidziano automatyczne wykrywanie urządzeń przytrzymujących dla dzieci i pasażerów znajdujących się poza pojazdem lub ręczny przełącznik odłączający system poduszek powietrznych pasażera.

Poduszki powietrzne chroniące głowę

Poduszki powietrzne chroniące głowę są obecnie coraz bardziej powszechne i pomagają zapewnić ochronę głowy przed uderzeniami we wnętrze samochodu, a w szczególności w struktury znajdujące się poza samochodem. Ich wprowadzenie, w połączeniu z poduszkami powietrznymi chroniącymi tułów, daje możliwość zapewnienia ochrony przed sztywnym słupkiem B (sztywne słupki w środku przedziału pasażerskiego). Prowadzone jest monitorowanie skuteczności kurtyn przednich w ograniczaniu obrażeń.

Boczne poduszki powietrzne

Dotychczasowe badania nie są jednoznaczne co do skuteczności działania bocznych poduszek powietrznych w zderzeniach, których zadaniem jest ochrona pasażerów w zderzeniach bocznych. No studies to date show convincing evidence of major injury reductions and there are some indications of airbag induced injuries .

Smart restraint systems

Smart restraint systems are vehicle restraint components or systems that adapt their geometry, performance or behaviour to suit varying impact types and/or occupants and occupant positions. Żaden z obecnych systemów nie dostosowuje swoich właściwości do właściwości osoby, która ma być chroniona, i jest to kluczowa kwestia na przyszłość, wymagająca dalszych badań biomechanicznych. Jak dotąd większość obecnych inteligentnych systemów przytrzymujących ma na celu zmniejszenie siły napełniania i agresywności czołowych poduszek powietrznych. Przyszłość jest obiecująca dla inteligentnych systemów, które mogą zidentyfikować takie zmienne, jak budowa ciała i pozycja pasażera, zapewniając w ten sposób bardziej dostosowaną ochronę przed zderzeniem. Celem projektu EC PRISM jest ułatwienie efektywnego i skutecznego rozwoju „inteligentnych systemów przytrzymujących”.

Utrzymania dla dzieci

Dzieci w samochodach potrzebują odpowiednich dla ich wieku i rozmiaru urządzeń przytrzymujących. W UE stosuje się kilka rodzajów urządzeń przytrzymujących dla dzieci. Należą do nich: nosidełka dla niemowląt, foteliki dziecięce, foteliki podwyższające i poduszki podwyższające. Nosidełka dla niemowląt są używane w pozycji tyłem do kierunku jazdy do 9 miesiąca życia. Dla dzieci w wieku od 6 miesięcy do 3 lat stosuje się foteliki skierowane zarówno przodem, jak i tyłem do kierunku jazdy. Foteliki i poduszki podwyższające są używane przodem do kierunku jazdy do około 10 roku życia. Wszystkie typy są objęte normami europejskimi.

Skuteczność: Stosowanie urządzeń przytrzymujących skierowanych tyłem do kierunku jazdy zapewnia najlepszą ochronę i powinno być stosowane do jak najwyższego wieku (choć nie należy ich stosować w sąsiedztwie przednich poduszek powietrznych dla pasażerów). Wykazano, że systemy skierowane tyłem do kierunku jazdy zmniejszają liczbę obrażeń o 90-95%, natomiast systemy skierowane przodem do kierunku jazdy zmniejszają liczbę obrażeń o około 60%. Wykazano, że stosowanie fotelików bezpieczeństwa dla dzieci zmniejsza liczbę zgonów niemowląt w samochodach o około 71%, a zgonów małych dzieci o 54% .

Problemy: Zwiększenie wykorzystania fotelików dla dzieci jest najważniejszym działaniem w krajach, gdzie wskaźnik wykorzystania jest niski. W wielu państwach członkowskich UE niewłaściwe używanie urządzeń przytrzymujących dla dzieci zostało uznane za główny problem, ponieważ większość urządzeń przytrzymujących dla dzieci nie jest produkowana przez producentów samochodów i nie jest zintegrowana z oryginalną konstrukcją samochodu. Kolejnym obszarem problematycznym dla wszystkich urządzeń przytrzymujących dla dzieci są zderzenia boczne. EuroNCAP wykazał ograniczoną zdolność obecnych urządzeń przytrzymujących do ograniczenia ruchu głowy dziecka i zapobieżenia kontaktowi z wnętrzem samochodu. Procedura badania zderzeń bocznych urządzeń przytrzymujących dla dzieci jest opracowywana w ramach ISO TC22/SC12/WG1.

EuroNCAP opracował klasyfikację zabezpieczeń dla dzieci, aby zachęcić do poprawy konstrukcji. Punkty przyznawane są w przypadku zapewnienia uniwersalnych mocowań fotelików dziecięcych ISOFIX” dla różnych typów urządzeń przytrzymujących dla dzieci oraz jakości etykiet ostrzegawczych lub obecności systemów dezaktywacji czołowych poduszek powietrznych dla pasażerów.

Tylne urządzenia przytrzymujące

Tylne siedzenia w samochodach są zajmowane znacznie rzadziej niż przednie, a ciężkość obrażeń jest na ogół mniejsza, jeżeli zapięte są pasy bezpieczeństwa. Osoby siedzące z tyłu są w mniejszym stopniu narażone na problemy związane z włamaniami, a zatem poprawa odporności przedziałów pasażerskich na włamania prawdopodobnie przyniesie mniej korzyści osobom zajmującym tylne siedzenia, zwłaszcza dzieciom. Nie istnieją żadne przepisy prawne ani testy zderzeniowe obejmujące ochronę osób zajmujących tylne siedzenia przed skutkami zderzeń lub działanie urządzeń przytrzymujących osoby.

Zagłówki

Ryzyko urazu biczowego jest związane zarówno z konstrukcją zagłówka i oparcia siedzenia, jak i z dynamicznymi testami oparcia siedzenia. Ocena w rzeczywistych zderzeniach wykazała, że skuteczny system zapobiegający urazom biodrowym może zmniejszyć średnie ryzyko urazu biodrowego o 50%; że absorpcja energii w oparciu siedzenia zmniejszyła przyspieszenie pasażera i ryzyko doznania urazu biodrowego; a dalsze zmniejszenie ryzyka urazu można osiągnąć poprzez poprawę geometrii zagłówka.

Zagłówek umieszczony w odległości mniejszej niż 10 cm od głowy okazał się bardziej korzystny niż zagłówek umieszczony w odległości większej niż 10 cm. Największą ochronę zapewnia:

• Prawidłowa regulacja pionowa. Górna część zagłówka musi, w miarę możliwości, znajdować się na tej samej wysokości co czubek głowy. Minimum znajduje się tuż nad uszami.
• Prawidłowa odległość pozioma między głową a zagłówkiem. Musi być ona jak najmniejsza: w każdym przypadku mniejsza niż 10 cm, a najlepiej mniejsza niż 4 cm.

Oceny zagłówków oparte na statycznych pomiarach geometrii zagłówka przy użyciu urządzenia do pomiaru zagłówków są stosowane przez branżę ubezpieczeniową na całym świecie

Ochrona głowy, kolan i dolnej części nóg we wnętrzu samochodu

Uraz głowy

Głowa ma najwyższy priorytet w zakresie ochrony. Mimo że pasy bezpieczeństwa i przednie poduszki powietrzne zapewniają ochronę, nie zapobiegają one kontaktowi z wnętrzem samochodu we wszystkich scenariuszach zderzenia. Na przykład, zderzenia czołowe pod kątem stanowią znaczne ryzyko urazu głowy, ponieważ obecne systemy ograniczające i poduszki powietrzne mogą nie zapobiegać kontaktowi z takimi częściami samochodu, jak słupek przedniej szyby. Powierzchnie wewnętrzne, w które może uderzyć głowa, muszą być wyściełane, a europejscy eksperci ds. bezpieczeństwa pojazdów zaproponowali jako potencjalne narzędzie badanie kształtu głowy we wnętrzu pojazdu. The EuroNCAP pole test, however, is encouraging increasing provision of head air bags in new cars.

Knee injury

Currently, there is no dummy instrumentation or biomechanical data in legislative tests to cover knee damage from direct impact against the knee. Ponadto nie istnieje procedura testowa umożliwiająca badanie całego potencjalnego obszaru uderzenia kolana w części twarzowej. Źródła obrażeń kolan są uwzględnione w procedurze kontrolnej EuroNCAP, która stanowi część analizy oceny bezpieczeństwa.

Nogi dolne, stopy i kostki

Urazy nóg dolnych mogą być skutkiem bezpośredniego uderzenia w powięź, półkę bagażnika lub pedały albo obciążenia wywieranego na stopę lub nogę. Zderzenia czołowe stanowią wysokie ryzyko obrażeń kończyn dolnych z długotrwałą niepełnosprawnością i wysokimi kosztami społecznymi. Optymalizacja zderzeniowa mająca na celu zmniejszenie ryzyka poważnych urazów w niektórych obszarach ciała prowadzi do zmian w rozkładzie urazów i przenosi punkt ciężkości na inne obszary ciała. Obrażenia kończyn dolnych były do niedawna zaniedbywane i oczekuje się na wprowadzenie ulepszonego manekina nogi. Źródła urazów kończyn dolnych, stóp i kostek są uwzględnione w procedurze kontrolnej EuroNCAP, która stanowi część analizy oceny bezpieczeństwa.

Inne zagadnienia – systemy ratunkowe

Systemy powiadamiania ratunkowego lub systemy „Mayday” mają na celu skrócenie czasu między wystąpieniem wypadku a udzieleniem pomocy medycznej. Usprawniając przekazywanie informacji między lekarzem prowadzącym leczenie urazów a personelem służb ratownictwa medycznego, mają one na celu szybsze i bardziej odpowiednie leczenie. W 2000 r. firmy Autoliv i Volvo wprowadziły jeden z pierwszych na świecie systemów bezpieczeństwa po kolizji.

Opracowywany obecnie system automatycznego powiadamiania o wypadkach (eCall) jeszcze bardziej zwiększa korzyści w zakresie bezpieczeństwa, jakie dają systemy Mayday, dostarczając służbom ratunkowym dane wskazujące na powagę kolizji i charakter odniesionych obrażeń. W fińskim badaniu oszacowano, że taki system mógłby zmniejszyć liczbę ofiar śmiertelnych wypadków drogowych o 4-8% oraz liczbę ofiar śmiertelnych wśród pasażerów pojazdów silnikowych o 5-10% w Finlandii

.