Výzkum dopravní bezpečnosti
29. 4. 2011
Speciální výzkumný tým, zřízený v rámci útvaru Technického vývoje Škoda Auto, se ve spolupráci s dalšími institucemi zaměřuje na analýzu reálných dopravních nehod s účastí v současnosti vyráběných továrních vozů. Jen tak se totiž mohou konstruktéři zaměřit na klíčové oblasti a úspěšně je řešit. Zajímavostí je fakt, že základní činnost zabezpečuje tým ve skutečném silničním provozu. Pro dokumentaci, analýzu a simulaci nehodových dějů disponuje výkonnou záznamovou a měřicí technikou, včetně nejmodernějšího 3D scanneru.
Co by asi řekl Leopold Sviták, konstruktér jednoho z prvních automobilů vyráběného u nás koncem 19. století, na vozy dnešní doby? Současná auta dosahují závratných rychlostí přes 200 km/h, jeho Prasident byl téměř desetkrát pomalejší. Se vzrůstajícími rychlostmi rostou i nároky na bezpečnost nových vozů. Prvním a důležitým prvkem byly bezpečnostní pásy, s jejichž myšlenkou již v 19. století přišel všestranný vědec George Cayley. V automobilech se začaly používat prakticky ihned poté, co v roce 1903 Louis Renault navrhl pětibodový pás. Bezpečnostní pásy, jak je známe dnes, byly zavedeny a na začátku padesátých let u vozů značky Volvo. Dalším důležitým prvkem jsou deformační zóny, které jako první vynalezl Béla Barényl. Do sériové výroby se dostaly v roce 1959 v automobilech typu Mercedes-Benz 220. I myšlenka airbagu pochází z počátku padesátých let.
Ing. Petr Kraus, vedoucí oddělení Bezpečnost vozu, Škoda-Auto: Laicky se dá bezpečnost automobilu rozdělit na dvě základní skupiny. To, co se děje před nárazem, tedy co pomáhá nárazu zabránit, je bezpečnost aktivní. To jsou brzdy, světla, ABS, ESP a podobné systémy. Pokud již k tomu nárazu dojede a nelze mu nějak zabránit, tak pak je tu bezpečnost pasivní, to znamená všechny bezpečnostní prvky, které se snaží zmírnit následky dopravní nehody.
Mezi základní prvky pasivní bezpečnosti patří struktura karoserie, bezpečnostní pásy, airbagy a dětské sedačky. Dále se sem řadí i veškeré prvky interiéru vozidla, který je konstruován tak, aby se při nárazu posádka nezranila.
Konstruktéři se při vývoji automobilů nyní soustředí především na aktivní bezpečnost – ta se snaží především nehodě zabránit. K aktivní bezpečnosti se počítají brzdné systémy ABS, samonatáčecí světlomety či protiskluzové systémy ESP. K těmto prvkům patří i bezpečnostní asistenční systémy, které dokáží řidiče upozornit na blížící se nebezpečí. Takovým příkladem je upozornění na neúmyslné přejetí dělicí čáry na vozovce, na mikrospánek řidiče či na nedodržení bezpečné vzdálenosti od ostatních vozidel.
K vývoji patří i různé testy, které zjišťují chování vozu při dopravní nehodě. Kromě crashtestů, které musí splňovat přísné normy, nastupují stále častěji i počítačové simulace. Pro další vývoj je nezbytné zkoumat i reakce řidičů a chování automobilů při skutečných nehodách. Proto vznikl tým pro výzkum dopravní bezpečnosti, který z nich získává důležité poznatky.
Ing. Petr Kraus, vedoucí oddělení Bezpečnost vozu, Škoda-Auto: Významnou roli při vývoji bezpečnosti vozidel hraje i výzkum reálných dopravních nehod. Zatímco legislativa nám předepisuje jen několik málo druhů nárazových zkoušek, tímto výzkumem my jsme schopni zjistit, jak se chovají naše vozidla v reálném provozu s reálnými řidiči za reálných povětrnostních podmínek na reálných silnicích, což nám umožňuje rozšířit právě ten rozhled a rozšířit ten počet nárazových konfigurací a následně používat ty počítačové metody právě pro testování i těchto situací, což výrazně zvyšuje bezpečnost nově vyvíjených modelů.
Tým dopravní bezpečnosti je v celoroční pohotovosti 24 hodin denně. Spolu s českou policií je dokonale informován o aktuálním dění na silnicích. Pokud je účastníkem nehody alespoň jeden vůz tovární značky do stáří zhruba tří let, okamžitě vyjíždí k místu střetu.
Při nehodě musí být splněny i další podmínky, jako je aktivace zádržných systémů, tedy airbagů a ostatních prvků pasivní bezpečnosti. Tým vyjíždí i při zranění osob.
Ing. Karel Mulač, tým Výzkumu dopravní bezpečnosti – řízení výjezdového týmu, Škoda-Auto: U té každé nehody nás zajímají tři základní oblasti. Jedno je místo dopravní nehody, poté vozidlo jako takové a posádka, zranění a chování posádky, respektive řidiče.
Po příjezdu na místo probíhají technická měření. Pracovníci týmu dokonale zmapují okolí a místo nehody pomocí 3D skeneru. Snímky pak slouží k vytvoření počítačové simulace. Tým také analyzuje stav vozovky, její složení, vlhkost, sklon, poloměry zakřivení zatáček a výmoly. Současně probíhá měření brzdných drah a zaznamenávání veškerých detailů, které s nehodou souvisejí.
Dalším krokem je ohledání vozů a zjištění jejich technického stavu. Ověří se i nastavení sedačky řidiče, hlasitost rádia či hmotnost a umístění nákladu. Poslední a velice důležitou částí je zkoumání zdravotního stavu posádky.
Bc. Alena Fajčíková, tým Výzkumu dopravní bezpečnosti - zdravotnická část výzkumu, Škoda-Auto: Ta zdravotní část je důležitá pro další vývoj prvků pasivní bezpečnosti, kdy zkoumáme rozsah poranění, následky, důsledky, kdy jsme schopni ve spolupráci s techniky posoudit, zda tato zranění i následky poranění odpovídají deformacím vozidla a jestli je možno zmírnit následky dopravní nehody.
Dále se podrobně zkoumá psychický stav řidiče před nehodou. Zaznamenává se jeho rozpoložení až několik týdnů před střetem. Vše se zjišťuje se souhlasem účastníků a údaje se dodatečně anonymizují.
Podívejme se nyní, jak se data z místa nehody zpracovávají v počítačových programech a jak se nehody simulují pomocí speciálního softwaru. V první fázi se vytvoří digitální obraz místa nehody. Pak se zadají přesná vstupní data o stavu vozidel a řidiče před nehodou, o průběhu nehody samotné a samozřejmě také informace o jejích následcích.
Takto zpracované informace vedou odborníky výzkumu dopravní bezpečnosti k závěrům, které zkvalitní vývoj současných i budoucích bezpečnostních systémů.
Ing. Petr Krásný, tým Výzkumu dopravní bezpečnosti – technická část výzkumu, Škoda-Auto: Hloubkovou analýzou jsme schopni určit, který systém by pomohl buď zmírnit následky dopravní nehody, anebo by jí dokázal úplně předejít. Ať tím, že řidiče bude včas v noci informovovat, že mimo dohled jeho reflektorů se pohybuje po silnici neosvětlený cyklista, nebo jde zprava zvěř do jízdní dráhy a podobně, až po to, že bude třeba jinak řešen interiér vozidla.
Podívejme se nyní podrobněji na jednu dopravní nehodu, při níž na úzké silnici jeden osobní vůz předjížděl druhý. V okamžiku míjení vozidel se řidič předjíždějícího automobilu příliš přiblížil ke krajnici vozovky, kde dostal smyk. Ten nezvládl a skončil těžkým nárazem do stromu. K tomu přispěl i fakt, že na krajnici vozovky bylo velké množství štěrku. Tým po prozkoumání situace došel k názoru, že kdyby bylo vozidlo vybaveno systémem ESP, nejspíš by do stromu nenarazilo. Dokonce by nevznikl ani samotný smyk. Při analýze pomocí počítače a reálného modelu uvidíme, jak se vozidla chovají se systémem ESP a bez něj.
ESP je elektronický stabilizační program, který zpracovává informace o rychlosti jednotlivých kol, krouticím momentu a otáčkách motoru, natočení předních kol a dostředivém zrychlení. Z těchto veličin ESP zjistí, zda se vozidlo nepohybuje ve smyku, a pak případně zasáhne. Pomocí akčního členu přibrzdí některé z kol a sníží výkon motoru. Dokáže tak zabránit smyku, který by byl jinak nevyhnutelný.
Nejdůležitějším článkem dopravní bezpečnosti je bezesporu sám člověk. Proto pracovníci týmu využívají svých zkušeností i v této oblasti.
Ing. Jiří Haman, vedoucí Výzkumu dopravní bezpečnosti, Škoda-Auto: Kromě samotné bezpečnosti vozu, je potřeba klást důraz i na prevenci, to znamená na výchovu řidičů, jakým způsobem se mají chovat v reálných situacích, v reálné dopravní situaci.
Vozy jsou také vystavovány množství zátěžových testů pomocí automatizovaných strojů. Ty simulují různé reálné situace – od opotřebení částí karoserie běžným užíváním, až po vliv počasí. Takto se zjistí stav vozu i po dvaceti letech užívání.
A jaká je vize bezpečnosti automobilů zítřka? Stanou se vozy budoucnosti symbolem bezkolizních dopravních prostředků?
Ing. Petr Kraus, vedoucí oddělení Bezpečnost vozu, Škoda-Auto: Určitě nás čeká poměrně výrazný rozvoj takzvané integrální bezpečností, což jsou prvky, které umožňují propojit mezi sebe prvky aktivní a pasivní bezpečnosti. To znamená, že pokud vozidlo rozezná, že se nachází v nějakém nestabilním stavu a že by mohlo dojít k dopravní nehodě, tak začne připravovat právě ty prvky pasivní bezpečnosti již s předstihem, čímž samozřejmě umožní výrazné snížení následků dopravní nehody.
Pod tíhou počítačových metod se zdá, že v budoucnu už nebudou zapotřebí žádné skutečné bariérové a jiné testy. Taková představa by byla ovšem mylná. Stále se neobejdeme bez analýz reálných dopravních nehod a bez zkoušek na opravdových vozech, které mění svůj charakter i v závislosti na jejich řidiči.
Automobily příštích let sice budou stále bezpečnější, ale dokonalosti se dočkají až poté, co vyspějí ti, kdo je řídí.
Autor: Jan Oraský