Analysis of the risk of double-deck bus rollover at the avoidance of an obstacle (analytical approach and computer simulation)

• Autorzy: Prochowski L. , Zielonka K.

Warianty tytułu

PL

Analiza zagrożenia przewróceniem się autobusu piętrowego podczas omijania przeszkody (ujęcie analityczne i symulacja komputerowa)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

When critical traffic situations are analysed, particular attention should be paid to the behaviour of double-deck buses in curvilinear motion. Due to the high location of the centre of mass of such vehicles, even relatively low values of vehicle speed result in a considerable risk of bus rollover under the impact of lateral forces.The paper presents an analytical approach to the bus motion along a road bend and a computer simulation of the process of avoiding an obstacle having suddenly sprung up. At the first stage, the hazards encountered during motion along a curve with constant radius were analysed; the motion along a curvilinear path with dynamically varying radius was explored at the second stage. The analysis of the risk of bus rollover at the avoidance of an obstacle is based on a model of bus motion dynamics with 12 degrees of freedom. The calculations were carried out with the use of a computational program specially built for this purpose where a double-deck bus model and a bus driver model, adapted to the traffic situation analysed, were applied.

PL

Podczas analizy krytycznych sytuacji w ruchu drogowym szczególną uwagę warto skierować na zachowanie się autobusów piętrowych (double deck) w ruchu krzywoliniowym. Pojazdy te, wobec wysoko położonego środka masy, są zagrożone przewróceniem się pod działaniem sił bocznych już przy stosunkowo niskich wartościach prędkości jazdy. W pracy przedstawiono ujęcie analityczne w odniesieniu do ruchu autobusu na łuku drogi oraz symulację komputerową procesu omijania nagle pojawiającej się przeszkody. W pierwszym etapie analizie poddano zagrożenia podczas ruchu krzywoliniowego o stałym promieniu, a w drugim rozważa się ruch krzywoliniowy z dynamicznie zmiennym promieniem. Analiza zagrożenia przewróceniem się podczas gwałtownego omijania przeszkody jest oparta na modelu dynamiki autobusu o 12 stopniach swobody. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu zbudowanego w tym celu programu obliczeniowego, w którym aplikowano model autobusu piętrowego i model kierowcy, dostosowany do analizowanej sytuacji drogowej.

Słowa kluczowe

EN

road traffic safety; double-deck buses; bus rollover; bus driver training

PL

bezpieczeństwo ruchu drogowego; autobus piętrowy; przewracanie się autobusów (bus rollover); szkolenie kierowców autobusów

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 4
• Strony: 507--517
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Prochowski L.

• Military University of Technology ul. Gen. S.Kaliskiego, 00-908 Warsaw, Poland Automotive Industry Institute (PIMOT) ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

autor

Zielonka K.

• Automotive Industry Institute (PIMOT) ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Boyd P L. NHTSA`S NCAP Rollover Resistance Rating System. 19th Conference ESV. Proceedings No 05-0450. Washington, 2005.
• 2. Chen B. Human-in-the-loop Optimization of Vehicle Dynamics Control with Rollover Prevention. Vehicle System Dynamics 1999; 4: 285-297.
• 3. Ciępka P, Reza A, Zębala J, Wolak S. Manewr omijania – parametry ruchu (The manoeuvre of passing a stationary obstacle: the parameters of motion). VIII Konferencja Problemy rekonstrukcji wypadków drogowych (8th Conference Problems of the Reconstruction of Road Accidents). Cracow: Institute of Forensic Research, 2002: 201-215
• 4. Double Deck Intercity Coach Td925, www.abc-companies.com.
• 5. Eckert A, Hartmann B, Rieth D, Peter E. Emergency Steer Assist – Advanced Driver Assistance. FISITA Congress 2010, 1: 1463-1473.
• 6. Langwieder K, Gwehenberger J, Bende J. Coaches and Buses in the Accident Scene Results of a Study Regarding Passenger Protection. 33th Meeting of Bus and Coach Experts International Conference on Vehicle Safety and Reliability, Hungary 2002.
• 7. Liebemann E K., Meder K, Schuh J., Nenninger G. Safety and Performance Enhancement: The Bosch Electronic Stability Control (ESP). 19th Conference ESV. Proceedings No 05-0471. Washington, 2005.
• 8. Lozia Z. Analiza ruchu samochodu dwuosiowego na tle modelowania jego dynamiki (Analysis of motion of a two-axle automotive vehicle against the background of modelling of its dynamics). Warsaw: Publishing House of the University of Technology, Prace Naukowe –Transport z41, 1998.
• 9. Luty W, Prochowski L. Modelowanie charakterystyk przyczepności ogumienia samochodów ciężarowych (Modelling of adhesion characteristics of motor truck tyres). Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów 2002; 1: 37-47.
• 10. Matolcsy M. The Severity of Bus Rollover Accidents. 20th Conference ESV. Proceedings No 07-0989. Lyon, 2007.
• 11. Mayrhofer E, Steffan H, Hoschopf H. Enhanced Coach and Bus Occupant Safety. 19th Conference ESV. Proceedings 05-0351. Washington, 2005.
• 12. Mc Murtry M, Knipling R, Harwood D. Compatibility of Trucks and Buses with the Roadway Environment. Transportation Research. Report No. E–C 117. USA, 2007.
• 13. Merkisz J, Tarkowski S. Selected Aspects of Using Deck Recorders in Automotive Vehicles. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2011; 2: 50-58.
• 14. Parczewski K, Wnęk H. Utilization of the Car Model to the Analysis of the Vehicle Movement After the Curvilinear Track. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2010, 4: 37-46.
• 15. Peng H, Eisele D D. Vehicle Dynamics Control with Rollover Prevention for Articulated Heavy Trucks. Proceedings of 5th International Symposium on Advanced Vehicle Control, University of Michigan, Ann Arbor. Michigan USA, 2000.
• 16. Prochowski L, Kozioł S. Zagrożenia w ruchu pojazdów z wysoko położonym środkiem masy (Traffic hazards posed by vehicles with highly located centre of mass). Problemy Eksploatacji 2011; 2: 297-308.
• 17. Prochowski L, Lisicki J, Lisicki S. Raport: Obliczenia położenia środka masy i momentów bezwładności autobusu piętrowego. Projekt Nr N N509 502438. (Report: Calculation of the location of the centre of mass and the moments of inertia of a double-deck bus. Project No. N N509 502438). Warszawa: Wydawnictwo PIMOT, 2010.
• 18. Prochowski L, Zielonka K, Muszyński A. Analysis of the Process of Double-Deck Bus Rollover at the Avoidance of an Obstacle Having Suddenly Sprung up. Journal of KONES Powertrain and Transport 2012; 3: 371-380.
• 19. Romaniszyn K. Mobile model for the investigation of dynamics of motor vehicles. The Archives of Automotive Engineering 2013, 1: 153-164.
• 20. Steffan H, Moser A. How to Use PC-CRASH to Simulate Rollover Crashes. SAE Paper 2004-01-0341. USA, 2004.
• 21. www.neoplan-bus.com; www.volvobus.com; www.abc-companies.com.