Analysis of the influence of the impact speed on the risk of injury of the driver and front passenger of a passenger car

• Autorzy: Żuchowski A

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2016.3.16

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu prędkości zderzenia na ryzyko obrażeń kierowcy i pasażera samochodu osobowego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The subject of the analysis was the influence of the speed, at which a personal car hit an obstacle, on the risk of injury of the driver and the passenger sitting in the front seat. With this goal in mind, several hundred of crash tests were analysed, published on the Internet by National Highway Traffic Safety Administration (USA). The analysis focuses on the cases involving a frontal impact of the car on a rigid barrier. For the purpose of assessing the forces acting on a dummy, Head Injury Criterion (HIC36) and Chest Acceleration (CAcc), were applied, calculated on the basis of the resulting acceleration of head and chest of the dummy. Separate analyses were performed for the forces acting on the dummy representing 50-centile man (M50) and 5-centile woman (F5). A statistical analysis of the results of the crash tests was performed in order to determine the typical values of HIC36 and CAcc factors, as well as the risk of severe injury of the driver and the passenger at a given collision speed. The risk of injury was calculated on the basis of provided in the research literature so-called injury risk curves. It was determined that increasing the speed at which a car hits an obstacle from 25 km/h up to 56 km/h results in the increase in the risk of severe injury (AIS4) of the driver and the passenger from 2 to 10%. Some functions were proposed, describing the relation between the risk of injury and the velocity of collision.

PL

Rozważono wpływ prędkości uderzenia samochodu osobowego w przeszkodę na ryzyko obrażeń kierowcy oraz pasażera na przednim fotelu. W tym celu wykorzystano wyniki kilkuset testów zderzeniowych, udostępnionych w Internecie przez National Highway Traffic Safety Administration (USA). Uwagę skupiono na czołowe uderzenie samochodu w sztywną barierę. Podczas oceny obciążeń manekinów wykorzystano wskaźniki obrażeń głowy HIC36 oraz torsu CAcc, które oblicza się na podstawie wypadkowego przyspieszenia działającego na głowę i tors manekina. Oddzielnie rozważono obciążenia manekina reprezentującego 50-centylowego mężczyznę (M50) oraz 5-centylową kobietę (F5). Przeprowadzono statystyczną ocenę wyników testów zderzeniowych, której celem było określenie dominujących wartości wskaźników HIC36 i CAcc oraz ryzyka ciężkich obrażeń kierowcy i pasażera przy danej prędkości zderzenia. Ryzyko obrażeń obliczono na podstawie dostępnych w literaturze tzw. funkcji ryzyka obrażeń. Ustalono, że zwiększenie prędkości uderzenia samochodu w przeszkodę z 25 km/h do 56 km/h zwiększa ryzyko ciężkich obrażeń (AIS4) kierowcy i pasażera z 2 do 10%. Zaproponowano funkcje wiążące ryzyko obrażeń i prędkość zderzenia.

Słowa kluczowe

EN

road accidents; crash tests; impact speed; risk of injury

PL

wypadki drogowe; testy zderzeniowe; prędkość zderzenia; ryzyko obrażeń

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 18, no. 3
• Strony: 436--444
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żuchowski A

• Institute of Motor Vehicles and Transportation Faculty of Mechanical Engineering Military University of Technology ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Cichos D, Otto M, Zölsch S, Clausnitzer S, Vetter D, Pfeiffer G, de Vogel D, Schaar O. Crash analysis criteria description. Arbeitskreis Messdatenverarbeitung Fahrzeugsicherheit. Germany 2011.
• 2. Dąbrowska-Loranc M, Wojsz T. Prędkość pojazdów w Polsce w 2014 r. Krajowa Rada Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego. Warszawa 2014.
• 3. Funk J R, Cormier J M, Gabler H C. Effect of Delta-V errors in NASS on frontal crash risk calculations. 52nd AAAM Annual Conference Annals of Advances in Automotive Medicine 2008.
• 4. Gabauer D J, Gabler H C. Comparison of roadside crash injury metrics using event data recorders. Accident Analysis and Prevention 2008; 40: 548-558, http://dx.doi.org/10.1016/j.aap.2007.08.011.
• 5. Gaca S, Suchorzewski W, Tracz M. Inżynieria ruchu drogowego. WKŁ, Warszawa 2008.
• 6. Kot S M, Jakubowski J, Sokołowski A. Statystyka. Wydawnictwo Difin SA, Warszawa 2011.
• 7. Kukuła K. Elementy statystyki w zadaniach. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998.
• 8. Kullgren A. Dose-response models and EDR data for assessment of injury risk and effectiveness of safety systems. IRCOBI Conference, Bern, Switzerland 2008: 3-14.
• 9. Kullgren A, Krafft M, Tingvall C, Lie A. Combining crash recorder and paired comparison technique: Injury risk functions in frontal and rear impacts with special reference to neck injuries. The 18th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles, Paper Number 404, Nagoya, Japan 2003.
• 10. Liu W C, Doong J L, Tsai S L, Lai C H, Jeng M C. Integrated model of simulated occupant injury risk and real medical costs. Journal of Safety Research 2009; 40: 461-468, http://dx.doi.org/10.1016/j.jsr.2009.09.006.
• 11. Opportunities exist to enhance NHTSA's New Car Assessment Program. United States Government Accountability Office, GAO-05-370. USA 2005.
• 12. Pijanowski B, Żardecki D. Selected vehicle monitoring problems with the e-Call system taken as an example. The Archives of Automotive Engineering 2013; 3: 25-41.
• 13. Prochowski L, Kochanek H. Analiza wieku i obrażeń ofiar wypadków drogowych w aspekcie programowania ratownictwa drogowego. Logistyka 2015; 4: 1082-1090.
• 14. Prochowski L, Żuchowski A, Zielonka K. Analysis of the influence of the speed of impact against an obstacle on the dynamic loads acting on occupants of an automotive vehicle with body-on-frame design of the load bearing structure. The Archives of Automotive Engineering 2011; 4: 53-73.
• 15. Prochowski L, Żuchowski A. Analysis of the influence of passenger position in a car on a risk of injuries during a car accident. Eksploatacja i Niezawodnosc-Maintenance and Reliability 2014; 16(3): 360-366.
• 16. Richards D, Cuerden R. The relationship between speed and car driver injury severity. Road Safety Web Publication No.9, Transport Research Laboratory, Department for Transport, London 2009.
• 17. Schmitt K U, Niederer P F, Muser M H, Walz F. Trauma biomechanics. Accidental injury in traffic and sports. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010.
• 18. Strandroth J, Rizzi M, Kullgren A, Tingvall C. Head-on collisions between passenger cars and heavy goods vehicles: Injury risk functions and benefits of Autonomous Emergency Braking. IRCOBI Conference 2012: 342-351.
• 19. Symon E. Wypadki drogowe w Polsce (lata 2001-2014), http://statystyka.policja.pl.
• 20. Vincze-Pap S, Csiszár A. Real and simulated crashworthiness tests on buses. The 19th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles, Washington, 2005.
• 21. Wicher J. Bezpieczeństwo samochodów i ruchu drogowego. WKŁ, Warszawa 2012.
• 22. Wicher J. Is it worth limiting the travel speed? The Archives of Automotive Engineering 2015; 69(4): 105-114.
• 23. Wramborg P. A new approach to a safe and sustainable road structure and street design for urban areas. Proceedings of the Road Safety on Four Continents Conference, Warsaw 2005.
• 24. www.nhtsa.gov.
• 25. Żuchowski A. Risk of injury for the front and rear seat passengers of the passenger cars in frontal impact. Journal of KONES Powertrain and Transport 2012; 19(3): 507-518, http://dx.doi.org/10.5604/12314005.1138166.
• 26. Żuchowski A. The use of energy methods at the calculation of vehicle impact velocity. The Archives of Automotive Engineering 2015; 68(2): 85-111.
• 27. Żuchowski A, Jackowski J. Analysis of properties of operation of the supporting equipment for the seat belts. Journal of KONES Powertrain and Transport 2011; 18(1): 697-704.
• 28. Żuchowski A, Prochowski L. The analysis of safety of rear seat occupants of a passenger car during the road accident. The Archives of Automotive Engineering 2011; 53(3): 83-98.
• 29. Żuchowski A, Wicher J. Influence of the pre-tightening of seat belts on the loads acting on rear seat occupants during a frontal collision. The Archives of Automotive Engineering 2013; 2: 93-110, http://dx.doi.org/10.5604/1234754X.1066779.