Braking of the tractor-semi-trailer set in a rectilinear motion

• Autorzy: Radzajewski Paweł , Guzek Marek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.6499

Warianty tytułu

PL

Hamowanie zestawu ciągnik sidłowy - naczepa w ruchu prostoliniowym

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wobec wzrastającego udziału przemieszczania ładunków za pomocą środków transportu drogowego zagadnienie zagrożeń bezpieczeństwa związanego z poruszaniem się samochodów ciężarowych i zestawów drogowych pozostaje ważnym elementem ogólnego systemu bezpieczeństwa ruchu drogowego. Podstawowym manewrem obronnym w sytuacjach wypadkowych jest hamowanie. Głównym celem tej pracy jest przedstawienie symulacyjnej metody oceny potencjalnych zagrożeń występujących podczas hamowania pojazdu członowego (zestawu ciągnik siodłowy – naczepa). Przedstawiono relatywnie prosty, quassistatyczny model matematyczny hamowania zestawu drogowego, zaproponowano kilka kryteriów jakościowych i ilościowych oceny bezpieczeństwa oraz serię przykładowych obliczeń zobrazowanych charakterystykami czasowymi wielkości opisujących ruch zestawu. Obliczenia te pokazują, że zaproponowana metoda może być przydatna do oceny bezpieczeństwa hamowania w zależności od wybranych czynników opisujących stan eksploatacyjny (sposób obciążenia naczepy, awaria układu hamulcowego, stan nawierzchni drogowej).

EN

Because of the increasing share of cargo movement using road transport, the issue of safety hazards related to the movement of trucks and road sets remains an essential element of the overall road safety system. Braking is the primary defensive maneuver in accident situations. The main purpose of this work is to present a simulation method for assessing potential hazards occur-ring during the braking of an articulated vehicle (tractor-semitrailer combination). A relatively simple, quasistatic mathematical model of road vehicle set braking was presented. Several qualitative and quantitative criteria for safety evaluation were proposed, and a series of exemplary calculations illustrated with time characteristics of the quantities describing the road vehicle set movement. These calculations show that the proposed method may be helpful for the assessment of braking safety depending on the selected factors relating to the operational condition (the way the trailer is loaded, failure of the brake system, road surface condition).

Słowa kluczowe

PL

hamowanie w ruchu prostoliniowym; metoda symulacyjna; hamowanie zestawu ciągnik-naczepa

EN

braking in rectilinear motion; simulation method; braking of the tractor-semitrailer set

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2021
• Tom: z. 133
• Strony: 39--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 59 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Radzajewski Paweł

• Poczta Polska

• https://orcid.org/0000-0003-4158-5853

autor

Guzek Marek

• Warsaw University of Technology, Faculty of Transport

• https://orcid.org/0000-0001-9871-2230

Bibliografia

• 1. Andrew, J. D. (2014). Braking of Road Vehicles, Oxford: Butterworth-Heinemann, 1st edition.
• 2. Annual Accident Report 2018 (dostępne online: https://ec.europa.eu/transport/road_safety/sites/roadsafety/files/pdf/statistics/dacota/asr2018.pdf).
• 3. Arczyński, S. (1993). Mechanika ruchu samochodu, WNT
• 4. Bayan, F. P, Cornetto, A. D., Dunn, A., Sauer, E. (2009). Brake Timing Measurements for a Tractor-Semitrailer Under Emergency Braking, SAE International.
• 5. Burckhardt, M. (1993). Fahrwerktechnik: Radschlupf-Regelsysteme, Vogel Buchverlag, Würzburg.
• 6. Czech, P., Kula, P., Juzek, M., Turoń, K., Jędrusik, D. (2016). Proces hamowania samochodu ciężarowego wykorzystywanego na potrzeby wojska, Autobusy. Bezpieczeństwo i ekologia.
• 7. Ciępka, P., Reza, A., Zębala, J. (2018). Ekstremalne hamowanie autobusów miejskich. [w:] A. Ambroszko A., Wrzecioniarz P. A. (red.), Materiały z IX Konferencji Rzeczoznawców Certyfikowanych w Europejskim Centrum Certyfikacji Rzeczoznawców i Specjalistów Techniki Samochodowej, Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 109-115.
• 8. Ciępka, P., Wolak, S. (2016). Czas narastania opóźnienia hamowania w motocyklach - wyniki badań poligonowych, [w:] Stańczyk T. L. (red.). X International science-technical conference, Kielce-Ameliówka 22-24 lutego 2016 r., Wydawnictwo Politechniki Świetokrzyskiej, Kielce, 29-35.
• 9. Dang, L. (2007). UniTire: Unified tire model for vehicle dynamic simulation. Vehicle System Dynamics, Vol. 45: sup. 1, 79-99.
• 10. Dousti, M., Baslamısli, S. C., Onder, E. T., Solmaz, S. (2014). Design of a multiple-model switching controller for ABS braking dynamics, Transactions of the Institute of Measurement and Control, 37(5)
• 11. Dugoff, H., Fancher, P., Segel, L. (1970). An Analysis of Tire Traction Properties and Their Influence on Vehicle Dynamic Performance, SAE Technical Paper 700377.
• 12. Garrott, R., Heitz, M., Bean, B. (2011). Experimental Measurement of the Stopping Performance of a Tractor‐Semitrailer From Multiple Speeds, National Highway Traffic Safety Administration.
• 13. Global status report on road safety 2018 (dostępne online: https://www.who.int/publications/i/item/9789241565684.
• 14. Gontarz, A., Czerwienko, D., Pogorzelski, I., Jurecki, L. (2012). Bezpieczeństwo samochodów pożarniczych w czasie jazdy i na miejscu akcji, Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej.
• 15. Haldex (2015). Agricultural trailer product catalogue. Europe, Haldex, Edition 1
• 16. Haldex (2018). Rely on S-ABA, Automatic Brake Adjuster, The Number 1 Worldwide, Europe, Haldex
• 17. Hui J., Min Z. (2014). On the road friction recognition based on the driving wheels deceleration, IEEE Conference and Expo Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific).
• 18. IVECO (2017). Karta Techniczna, Iveco Stralis MY2016, AS440S57T/FP LT XP, Ciągnik siodłowy, Iveco Polska
• 19. Jacobson B. (2016). Vehicle Dynamics Compendium for Course MMF062, Chalmers University of Technology
• 20. Janczur R., Zawałeń J. (2017). Dynamika ruchu pojazdów ciężarowych po wystrzale opony, XV Konferencja „Problemy Rekonstrukcji Wypadków Drogowych, 115-126.
• 21. Janczur R., Zawałeń J. (2021). Parametry hamowania pojazdów ciężarowych i autobusów w rekonstrukcji i analizie wypadków drogowych, Paragraf na drodze, numer specjalny Wrzesień 2021, 105-120.
• 22. Kamiński Z. (2012). Simulation and experimental testing of the pneumatic brake systems of agricultural vehicles, Białystok: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej.
• 23. Kiencke U, Nielsen L. (2015). Automotive Control Systems: for Engine, Driveline, and Vehicle, 2nd ed. Springer
• 24. KÖGEL. Naczepa skrzyniowa Kögel typ: SN24 P90/910 X-MAXX, materiały katalogowe firmy Kögel
• 25. Kupiec A., Kupiec J., Jęsiek Ł. (2018). Analiza przyczyn niesprawności pojazdów ciężarowych, Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe, 19(12), 115-120.
• 26. Kraftfahrt-Bundesamt (2015). COMMUNICATION issued by: Kraftfahrt-Bundesamt Concerning a confirmation of a Test Report regarding Annex 11 Appendix 2 item 3.9.of ECE Regulation No. 13 for a reference axle/brake: TDB 0878, TDB 0843
• 27. Lascurain M. B., Capps G., Franzese O. (2017). Heavy and Overweight Vehicle Brake Testing: Combination Five-Axle Tractor-Flatbed Final Report, U.S. Department of Transportation Federal Motor Carrier Safety Administration.
• 28. Lex C. (2015). Maximum Tire-Road Friction Coefficient Estimation, Verlag der Technischen Universität Graz.
• 29. Liu X., Wang H., Cao Q., Chen J. (2019). Evaluation of Vehicle Braking Performance on Wet Pavement Surface using an Integrated Tire-Vehicle Modeling Approach. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board, 2673(3), 295-307.
• 30. Luty W. (2017). Nieustalone stany bocznego znoszenia ogumienia - badania eksperymentalne i modelowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• 31. Luty W. (2018). Simulation-based analysis of the impact of vehicle mass on stopping distance. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability, 20(2), 182-189, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2018.2.03.
• 32. Ma B., Xu H. (2013). Vehicle Unsteady Dynamics Characteristics Based on Tire and Road Features. Advances in Mechanical Engineering, Hindawi.
• 33. MacIsaac J. D. (2002) Preliminary Findings of the Effect of Tire Inflation Pressure on the Peak and Slide Coefficients of Friction, National Highway Traffic Safety Administration, DOT HS 809428.
• 34. Mały rocznik statystyczny Polski 2019. GUS, Warszawa 2019 (dostępne online: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/roczniki-statystyczne/roczniki-statystyczne/maly-rocznik-statystyczny-polski-2019,1,21.html).
• 35. Marienka P., Frančák M., Jagelčák J., Synáka F. (2020). Comparison of Braking Characteristics of Solo Vehicle and Selected Types of Vehicle Combinations. Transportation Research Procedia, 44, 40-46.
• 36. Mitschke M. (1987). Dynamika samochodu. Napęd i hamowanie, Tom 1, WKŁ
• 37. Mobility and Transport- Road Safety Facts & Figures. European Commision (dostępne online: https://ec.europa.eu/transport/road_safety/road-safety-facts-figures-1_en).
• 38. Mobility and Transport- Statistical pocketbook 2019. European Commision (dostępne online: https://ec.europa.eu/transport/facts-fundings/statistics/pocketbook-2019_en).
• 39. Ondrus J., Vrabel J., Kolla E. (2018). The influence of the vehicle weight on the selected vehicle braking characteristics. In Transport Means - Proceedings of the International Conference: 22nd International Scientific on Conference Transport Means 2018, Lithuania, 384-390.
• 40. Opracowania Krajowej Rady Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (dostępne online: https://www.krbrd.gov.pl/pl/72-badania.html)
• 41. Pacejka H.B. (2012). Tire and Vehicle Dynamics, Butterworth-Heinemann
• 42. Pokorski J., Sar H., and Reński A. (2011). Measurement system For Investigation of Tyre-Road Friction. International Scientific Conference MOSATT, Koszyce.
• 43. Prochowski L. (2016). Pojazdy samochodowe. Mechanika ruchu, WKŁ
• 44. Rajamani R. (2011). Vehicle Dynamics and Control, Springer Science & Business Media
• 45. Ren H., Zhecheng J., (2019). Study on braking stability of commercial vehicles: An optimized air brake system. Advances in Mechanical Engineering, 11(5) 1-10.
• 46. Rill G. (2015). An engineer’s guess on tyre parameter made possible with TMeasy, [w:] Gruber P., Sharp R. S., (red.) Proceedings of the 4th International Tyre Colloquium, University of Surrey, http://epubs.surrey.ac.uk/807823.
• 47. Road traffic injures. WHO (dostępne online: https://www.who.int/health-topics/road-safety#tab=tab_1)
• 48. Schmeitz A. J. C., Nijmeijer H., Basselink I. (2005). Extending the Magic Formula and SWIFT tyre models for inflation pressure changes, Researchgate.
• 49. Sider A., Amiri A., Hassan M. K., Mohd Radzi M. A., Toha S. F. (2015). Mathematical design and analysis of anti-lock brake system for electric vehicle based on brake-by-wire technology, International Journal of Electric and Hybrid Vehicles, 7(4), 303-322.
• 50. Skrucany T., Vrabel J., Kazimir P. (2020). The influence of the cargo weight and its position on the braking characteristics of light commercial vehicles. Open Eng, 10, 154-165.
• 51. Stańczyk L. T., Jurecki R. S., Walczak S., PIENIĄŻEW. (2011). Analiza czasów narastania siły na pedale hamulca oraz narastania opóźnienia hamowania uzyskanych podczas badań sytuacji zagrożenia wypadkowego, symulowanych na torze. Autobusy, Technika, Eksploatacja, Systemy transportowe, 12.
• 52. Świder P., Bułka D. (2016). Hamowanie samochodu z przyczepą bez hamulców. [w:] Stańczyk T. L. (red.). X International science-technical conference, Kielce-Ameliówka 22-24 lutego 2016 r., Wydawnictwo Politechniki Świetokrzyskiej, Kielce, 376-382.
• 53. TÜV NORD Mobilität GmbH & Co. KG. Test Report for applications of Annex 19, ECE Regulation No. 13.
• 54. UN Economic Commission for Europe (2001). ECE Regulation No. 13. Uniform provisions concerning the approval of vehicles of categories M, N and O with regard to braking
• 55. Vrabel J., Jagelcak J., Zamecnik J., Caban J. (2017). Influence of Emergency Braking on Changes of the Axle Load of Vehicles Transporting Solid Bulk Substrates. Procedia Engineering. Elsevier, Vol. 187, 89-99.
• 56. Wicher J. (2012). Bezpieczeństwo samochodów i ruchu drogowego, WKiŁ.
• 57. Wu J., Wang Y. S., Su B. L., and Liu Q. (2014). Experimental and Numerical Studies on Tire Tread Block Friction Characteristics Based on a New Test Device. Advances in Materials Science and Engineering, Hindawi.
• 58. Wypadki drogowe w Polsce w 2019 roku. Raport Komendy Głównej Policji (dostępne online: file:///C:/Users/Dom/AppData/Local/Temp/Wypadki_drogowe_2019.pdf) oraz analogiczne raporty z lat poprzedzających.
• 59. Zhang Y., Gao J., Li Q. (2018). Experimental study on friction coefficients between tire tread rubber and ice. AIP Advances, 8.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).