Анализ несчастных случаев

Основной мотивацией для уделения внимания механике опрокидывания при проектировании транспортного средства является уменьшение или предотвращение аварий с опрокидыванием. В последние годы аналитики изучали записи аварий с целью выявления тех характеристик транспортных средств, которые, как представляется, наиболее тесно связаны с инцидентами с опрокидыванием - предполагая, что частота аварий с опрокидыванием может быть уменьшена путём изменения связанных с этим свойств транспортных средств.

Обычной практикой в таких исследованиях является разделение на анализы по типу аварий и по типам транспортных средств. При простейшем подходе частота опрокидывания во всех авариях заданной марки автомобиля может быть рассмотрена в предположении, что все транспортные средства подвергаются одному и тому же общему спектру типов аварий. Таким образом, любые нетипичные характеристики таких транспортных средств являются потенциальными причинами опрокидывания и при хорошей практике разработки стараются, чтобы они были устранены. Однако, становится очевидным недостаток этого подхода, если учесть, что внедорожные автомобили испытывают больше внедорожных аварий с опрокидыванием, чем легковые автомобили, отчасти потому, что они чаще работают в таких условиях. Повышение их стойкости к опрокидыванию, делая их ниже и шире, может быть достигнуто только ухудшением их способности двигаться по бездорожью.

В интересах нормализации статистики аварий необходимо различать дорожные и внедорожные аварии, опрокидывание, как первое или единственное событие при аварии, опрокидывание, как последующее событие, а также факторы использования или воздействия для данного класса транспортных средств. Что касается типов транспортных средств, они часто классифицируются как легковые автомобили, внедорожники (полноприводные транспортные средства с высоким CG, используемые как личный транспорт), лёгкие грузовики (используемые как личный транспорт и для перевозки лёгкий грузов) и тяжёлые грузовики.

В работе, сделанной Systems Technology, Inc для NHTSA [14], проведён анализ опрокидывания небольших автомобилей как зависимость от потенциала опрокидывания. График некоторые из этих данных показан на Рисунке 9.13. Частота опрокидывания (несчастные случаи со смертельным исходом на 100.000 новых автомобилей-лет) нанесена как зависимость от порога опрокидывания для несчастных случаях, где опрокидывание было первым или последующим событием в аварии. Эти данные показывают тенденцию к снижению участия в опрокидывании при увеличении порога. Тем не менее, степень разброса на графике подсказывает, что для объяснения аварий необходимо нечто большее, чем просто порог опрокидывания. Например, Mercury Capri имеет в три раза больше несчастных случаев опрокидывания, чем Vega, хотя они оба имеют одинаковый порог опрокидывания. Из-за такого большого различия в поведении нет никакой гарантии для разработчика автомобиля, что уменьшение числа опрокидываний обеспечивается за счёт увеличения порога опрокидывания.

Рис. 9.13. Частота несчастных случаев с опрокидыванием для небольших автомобилей [14].

Наблюдения такого рода являются общими при рассмотрении частоты инцидентов с опрокидыванием и побуждают аналитиков выдвинуть гипотезу о различии в поведении между марками машин. Недавно Робертсоном и Келли был проведён методический анализ аварий с опрокидыванием для легковых и внедорожных автомобилей [15], в котором были рассмотрены некоторые из потенциальных объясняющих факторов. В этой работе был рассмотрен широкий диапазон транспортных средств. Рисунок 9.14 показывает их данные по числу несчастных случаев на 100.000 автомобилей-лет, в которых опрокидывание было "первым губительным событием".

Рис. 9.14. Частота опрокидывания легковых автомобилей и внедрожников [15].

Казалось бы, построенные здесь данные показывают гораздо более прямую связь между порогом опрокидывания и частотой несчастных случаев. Это впечатление возникает, поскольку включены внедорожные автомобили (CJ-5, CJ-7, Blazer и Bronco), которые имеют гораздо более высокую частоту аварий. Среди автомобилей, которые имеют пороги в диапазоне от 1.25 до 1.6, не существует очевидной тенденции. Высокая доля внедорожников вызвала предложение для федеральных стандартов автомобильной безопасности (Federal Motor Vehicle Safety Standards, FMVSS) требовать от новых автомобилей иметь минимальный порог опрокидывания 1.2. Чрезмерная вовлеченность внедорожных автомобилей не является уникальным для данного исследования, но была также обнаружена и в других исследованиях [16, 17].

Авторы использовали записи аварий, чтобы рассмотреть другие факторы, которые могли бы быть свойственны использованию различных видов транспортных средств, чтобы определить, могут ли они быть связаны с анализом аварий, обеспечивая тем самым другие возможные объяснения для высокой частоты аварий с опрокидыванием внедорожных транспортных средств. Например, можно было бы утверждать, что тот тип водителя, который больше всего влечёт к внедорожным автомобилям, готов идти на больший риск и, следовательно, несчастные случаи более вероятны. Однако, когда сравнивается частота фатальных аварий без опрокидывания, видно, что частота для внедорожников не выше, чем для легковых автомобилей. Когда были исследованы характеристики водителей - приостановленные лицензии, история нарушений правил дорожного движения, судимость за вождение в нетрезвом состоянии или уровень алкоголя в крови на момент аварии, не было найдено никаких объяснений.

Подобным образом, нет зависимости от дорожной обстановки - городских или сельских, федеральных или прочих дорог, прямых или изогнутых, сухих или мокрых, и так далее. Единственным существенным фактором обстановки был разбился ли автомобиль на дороге, или после выезда с неё. Частота аварий с опрокидывание со смертельным исходом на дорогах по сравнению с теми, при которых был выезд с дороги, была значительно выше среди внедорожных автомобилей. Наконец, в качестве потенциального объяснения более высокой частоты опрокидывания транспортного средства была рассмотрена возможность того, что внедорожные автомобили накапливают более высокий пробег, но вывод о том, что для высоких частот аварий необходимо учитывать показатели использования, был необоснованным.

В общем, другие обзоры с анализом аварий подтверждают выводы, сделанные выше, хотя исследования Робертсона легко критиковать. Многочисленные исследования показывают противоречивые результаты и интерпретации [16, 17,18] из-за неопределённости в определении порога опрокидывания в качестве наиболее значимой переменной, связанной с частотой опрокидывания, для этих классов транспортных средств. В частности, обеспокоенность тем, что другие факторы транспортного средства играют важную роль, представляется оправданной. Контроль транспортным средством и стабильность управляемости определены в качестве важных сопутствующих переменных. Кроме того, может быть рассмотрена связь с опрокидываниями колёсной базы автомобиля, в предположении, что должно контролироваться сочетание факторов, пока не могут быть приняты эффективные меры по снижению количества опрокидываний. Пока эти факторы и взаимодействия не известны, считается преждевременным налагать на отрасль условие по ограничению на порог опрокидывания.

Другим классом транспортных средств, который получил особое внимание при анализе аварий с опрокидыванием, являются тяжелые грузовики. Для тракторов-полуприцепов частота опрокидывание в происшествиях с одним транспортным средством была связана с порогом опрокидывания, как показано на Рисунке 9.15. Эта кривая получена из данных об авариях для трёхосных тракторов, тянувших двухосные полуприцепы фургонного типа, о которых было сообщено в Бюро обеспечения безопасности автотранспорта (Bureau of Motor Carrier Safety, BMCS) американского министерства транспорта. Эти данные были переведены в иллюстрированный формат, в предположении, что порог опрокидывания для каждой комбинации транспортных средств основан на полной массе транспортного средства, сообщённого в BMCS для каждой аварии. Зная полную массу автомобиля, при анализе предполагалось, что полезная нагрузка была помещена в положение представляющее среднюю плотность груза. Затем для расчёта порога опрокидывания для каждого приращения полного веса в деле об аварии были использованы типичные значения для шин, пружин и геометрических свойств. Отношения, показанные здесь, оказались очень полезными при проектировании тяжёлых грузовиков для оценки потенциальных выгод от альтернативных вариантов, которые могут уменьшить вероятность опрокидывания.

Рис. 9.15. Частота опрокидываний для тракторов-полуприцепов в происшествиях с одним транспортным средством.