Modelowanie wypadku drogowego za pomocą elektronicznej techniki obliczeniowej (ETO)

Wpływ czynników fizycznych na wywołanie wypadku drogowego bada się dotychczas w zasadzie doświadczalnie. Rodzi to jednak konieczność uzupełniania tej metody obliczeniami analitycznymi, ponieważ w procesie eksperymentu nie jest możliwe zbadanie wszystkich kombinacji czynników sprzyjających powstawaniu wypadków i określających stopień ciężkości ich następstw. Po czynników tych zalicza się: kierunek i prędkość ruchu samochodu, manewry wykonywane przez samochód, rodzaj przeszkody, liczbę pasażerów, Ich wzrost, masę itp. Podczas doświadczalnego odtwarzania wypadku drogowego obserwuje się znaczny rozrzut wyników, co wymaga kilkakrotnego powtarzania zderzeń, a tym samym wymaga dłuższego czasu i znacznych środków.

Jeżeli analityczna metoda jest skuteczna, to umożliwia ona interpolację wyników nielicznych doświadczeń, na znaczną liczbę kombinacji warunków i czynników. Analityczna metoda konstruowania układu współdziałających obiektów—uczestników wypadku drogowego, powstającego w rezultacie zderzenia lub nieprawidłowego, niebezpiecznego manewru, jest możliwa tylko dzięki zastosowaniu ETO. Tego rodzaju modelowanie sytuacji awaryjnych ma istotne znaczenie dla badań bezpieczeństwa ruchu.

W amerykańskim laboratorium aeronautyki w Cornell opracowano przystawkę, która umożliwia maszynie liczącej wydruk graficznej postaci różnych procesów’ zachodzących podczas zderzenia; ułatwia to opanowanie obszernych informacji wyjściowych. Obrazy przebiegających procesów są wykreślane pisakiem we współrzędnych ,x-y lub odtwarzane na ekranie lampy oscyloskopowej. Otrzymano zgodne wyniki badań manekinów umieszczanych na hamowanym wózku z prognozowanymi przez maszynę liczącą charakterystykami zachowania się hipotetycznego manekina w identycznych warunkach.

tmpa385-1Laboratorium w Cornell zajmuje się również modelowaniem dynamiki samochodów w procesie zderzeń lub niebezpiecznego manewrowania. Położenia samochodu, w określonych chwilach są przedstawiane na rysunkach wykonywanych w perspektywie względem założonego punktu obserwacji z uwzględnieniem fragmentów drogi.

tmp769f-1Na rysunku  przedstawiono prognozowane przez komputer zachowanie się samochodu przy najechaniu na barierę mostu pod kątem. 12° z prędkością 80 km/h.. Ta graficzna prognoza jest praktycznie zgodna z zachowaniem się rzeczywistego samochodu w zbliżonych warunkach. Umożliwia to rozwiązanie zadania wyznaczenia na rysunkach torów kół samochodu, kreślonych —jeśli one toczą się — linią przerywaną, lub — jeśli one ślizgają się – linią ciągłą.

Ten fakt może mieć szczególne znaczenie dla modernizacji dróg oraz do analiz rzeczywistych wypadków.

Graficzna ilustracja modelowanych, procesów zwiększa w znacznym, stopniu wartość opisanej metody i czyni eksperyment bardziej poglądowym niż rzeczywisty. Ponadto, nieuwzględniane w fizycznych badaniach przypadkowe czynniki mogą. w kolejnych doświadczeniach powodować zmiany otrzymywanych wyników, podczas gdy modelowany proces przebiega bardziej stabilnie. Jest rzeczą oczywistą, że modelowanie nie może w zupełności zastępować fizycznych doświadczeń; jego podstawowym zadaniem jest zapewnienie poprawnej interpretacji wyników badań układów nieliniowych oraz interpolacja i ekstrapolacja ich wyników na inne kombinacje warunków.