virtual crash

Download Virtual Crash

Post on 06-Feb-2016

54 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Bosna i HercegovinaBRKO DISTRIKTBOSNE I HERCEGOVINEInternacionalni univerzitet Brko o

Fakultet za saobraajno inenjerstvoOdsjek: Drumski saobraajPredmet: Modelovanje i simulacijaTema: Primjena simulacije u obuci vozaa

Predmetni nastavnik: Student ime:Doc. dr Branislav Egi Armin ehi Broj indexa: OS61/11 Brko, 2015SADRAJUVOD32. PRINCIP RADA SOFTVERA VIRTUAL CRASH KOD ANALIZE NEZGODE TIPA NALET VOZILA NA PJEAKA42. Uporedba programa za simulaciju saobraajnih nezgoda62.1 Carat 3.0 i 4.062.2. PC Crash 672.2. VIRTUAL CRASH 2.28ZAKLJUAK17LITERATURA18

UVOD

Sudar vozila i pjeaka jedan je od najeih oblika prometnih nezgoda. Karakteristino za ove tipove nezgoda jeste velika razlika izmeu masa vozila i pjeaka, a time i njihovih kinetikih energija uvjetovanih vlastitim masama i brzinama kretanja. Vozilo je u odnosu na tijelo pjeaka kruto, pa zbog toga najveidio deformacijske energije utroen pri sudaru prenese se na tijelo pjeaka,koje ne posjeduje nikakvu zatitu,a rezultat toga jesu teke ozljede pjeaka. Osim ozljeda zadobivenih u kontaktu sa vozilom, pjeak dodatno zadobije ozljede i prilikom pada na tlo. Osnovni cilj ekspertiza prometnih nezgoda je utvrivanje uzroka i okolnosti u kojima je dolo do nezgode. Osim klasinih metoda rada u analizi prometnih nezgoda, danas postoje na raspolaganju raunalni programi za analize prometnih nezgoda, koji s obzirom na ubrzani razvoj znanosti i tehnologije postaju poeljan, a nerijetko i nuan alat za rad.Kinematika naleta vozila na pjeaka ovisi o vie parametara kao to su: oblik vozila, visina i teina pjeaka, pravac i smjer kretanja vozila i pjeaka,reim kretanja vozila (koeno ili nekoeno vozilo),brzine kretanja vozila i pjeaka, meusobni poloaj u trenutku sudara i slino. Raspoloive analitike metode mnoge od ovih parametara uope ne uzimaju uobzir, pa bi se na osnovu toga mogao izvesti pogrean zakljuak da daljina odbaaja pjeaka ovisi samo o naletnoj brzini vozila. Softveri za simulaciju prometnih nezgoda, za razliku od analitikih metoda, kod analize nesree tipa naleta vozila na pjeakauzimaju u obzir gotovo sve relevantne parametre koji su gore navedeni. Osim toga, softver omoguuje vizualni prikaz kretanja pjeaka od trenutka primarnog kontakta sa vozilom, sve do njegovog zaustavljanja. Na taj nain, utvreno mjesto naleta i naletna brzina, mogu biti potkrijepljeni usporednom analizom oteenja na vozilu i ozljedama pjeaka sa kinematikom naleta dobivenom simulacijom.Danas na tritu postoji nekoliko programskih paketa namijenjeni analizama prometnih nezgoda (CARAT, PC Crash, Virtual Crash, Analyzer Pro, itd). Veina programa za analizu prometnih nezgoda sadri module za vizualizaciju provedenih simulacija u dvodimenzionalnom i trodimenzionalnom obliku. Ovakav oblik prezentacije olakava interpretaciju sloenih raunskih operacija to omoguuje predstavljanje rezultata rada na jasan i razumljiv nain.

2. PRINCIP RADA SOFTVERA VIRTUAL CRASH KOD ANALIZE NEZGODE TIPA NALET VOZILA NA PJEAKA

Virtual Crash je jedan od novijih softvera za simulaciju i rekonstrukciju prometnih nezgoda uz nekoliko ostalih koji postoje na tritu (PC Crash, CARAT, Analyzer Pro). Program raspolae bazom od nekoliko tisua vozila realnog oblika, koji se skoro svakodnevno nadograuje.Rad ovog softvera se temelji na Kudlich Slibar sudarnom modelu, koji je zasnovan nazakonu o koliini kretanja sustava i zakonu o momentu koliine kretanja, uz uvaavanje koeficijenta restitucije i koeficijenta trenja izmeu kontaktnih povrina sudarenih vozila. Pored analize sudara vozila, ovaj program omoguuje analizu naleta vozila na pjeake, motocikle, bicikle i dr. U simulaciji prometnih nezgoda tipanaleta vozila na pjeake vozilase tretiraju kao kruta tijela. Meutim, da bi se dobila realna slika naleta vozila na pjeaka, tijelopjeaka se mora tretirati kao sustav meusobno povezanih tijela sa svojim specifinim karakteristikama, to jeomogueno primjenom multibody simulacijskog modela.Zbog svoje krutosti (posebno u odnosu na tijelo pjeaka), na vozilu prilikom naleta na pjeaka ne nastanu znaajnija oteenja. Razlika izmeu teina vozila i pjeaka je velika, pa tijelo pjeaka zbog naleta vozila zadobije veliku promjenu brzine, a raspored deformacijskog rada je nepovoljan za pjeaka. To je razlog to program Virtual Crashu pogledu vozila kao krutog tijela ne uzima u obzir deformacije vozila kod naleta na pjeaka.Sudar izmeu vozila i pjeaka mogu se simulirati pomou multibody modela gotovo jednako kao i sudari izmeu dva vozila. Multibody model posjeduje standardna svojstva koja imaju pjeaci, kao to su veliina i teina. Ovi parametri su promjenjivi u skladu sa svojstvima pjeaka u pojedinoj nezgodi. Za realne rekonstrukcije prometnih nezgoda sa pjeacima, u programu su dostupni ukupno 29 poloaja multibody modela, od kojih se 21 odnosi na mogue poloaje pjeaka. To su: standardni poloaj, guranje bicikla sa lijeve i desne strane iskorak sa lijevom i desnom nogom, mirno stajanje drei bicikl sa lijeve i desne strane, sagnuti poloaj, iskorak lijevom i desnom nogom, trei poloaj, auto stoper, kleei ustajanje, kleei padanje, sjedei sa skupljenim nogama, sjedei sa ispruenim nogama, leei sa strane,na trbuhu i na leima, iskorak desnom nogom sa ispruenim rukama. Ostalih osam poloajaodnosi se na vozae automobila, putnike, vozae bicikla i motocikla.

Slika 1. Neki od moguih poloaja pjeaka u programu Virtual Crash

2. Uporedba programa za simulaciju saobraajnih nezgoda2.1 Carat 3.0 i 4.0

Mogunosti softvera CARAT 3.0 je softver za simulaciju sudara i kretanja automobila, autobusa, kamiona, radnih maina (viljukara, kombajna ) i uopte svih vozila koja nemaju prikolicu ili poluprikolicu. CARAT 3.0 ima dodatak za sudare sa peacima i vozilima sa jednim tragom kao kinematikim (ne kinetikim) objektima. CARAT 4.0 je softver za simulaciju sudara u kojima uestvuju vozila sa razliitim tipovima prikolica i tegljai sa poluprikolicama, odnosno skupovi vozila. Kretanja su kinetika i kinematika, dvodimenzionalna i veoma tura trodimenzionalna. Priprema detaljnog plana mesta sudara, kao i skeniranih bitmapa podloge sa detaljnim planom raskrsnice u horizontalnoj ravni i pod nagibom, najvie 8 vozila odjednom. Kretanje vozila se veoma lako vri u funkciji vremena i putem dirigovanja na volan, pedalu (gasa) akceleratora i konice, ili praenja unapred zadate-poznate putanje. Analiza samog sudarnog procesa, za ta je potrebna znatna vetina, iskustvo i inenjersko znanje, kao i sasvim nove teorijske podloge, sa nizom rezultata istraivanja koji su u oblasti saobraajnih nezgoda postignuti u Evropi. Vremensko-prostorna analiza u okviru ovog softvera moe se izuzetno jasno prikazati u vie oblika. Sudarni proces se izvodi u tri faze.

Dobre strane softvera Jasan vremenski i prostorni prikaz Brz prikaz kinematike unazad i unapred Tanost Proverljivost Veoma dobar prikaz dimanike kretanja vozila nakon sudara i vremensko-prostorne analize Jasni dijagramski prikazi

Loe strane softvera Generalno sporiji rad u poreenju sa peakim Loe uputstvo za upotrebu Ogranien trodimenzionalni prikaz Nezavren Carat 4.0 Veoma komplikovano izvoenje sudarnog procesa Softver se dalje ne razvija

2.2. PC Crash 6

Mogunosti softvera: PC Crash je softver za simulaciju sudara i kretanja automobila, autobusa, kamiona, skupova vozila, radnih maina (viljukari, kombajni ), vozila sa jednim tragom i uopte vozila svih dimenzija i dinamikih karakteristika. PC Crash ima podprogram za sudare sa peacima promenljivih dimezija sa vozilima konkretnih karakteristinih dimenzija. Prikaz praktino svih vrsta podloga na kojima se moe izvoditi i prevrtanje vozila. Inplementiran je podprogram za komunikaciju sa softverom mernog ureaja za merenje ubrzavanja XL Meter. Mogunost simulacije kretanja tela putnika u putnikom prostoru Madymo. Dobar dvodimenzionalni i trodimenzionalni prikaz. Sainjavanje kratkih AVI animacija. Priprema detaljnog plana mesta sudara, kao i skeniranih bitmapa podloge sa detaljnim planom raskrsnice u horizontalnoj ravni i pod nagibom, najvie 8 vozila odjednom. Kretanje vozila se veoma lako vri u funkciji vremena i prostora. Analiza samog sudarnog procesa poluautomatski i automatski sa optimizacijom Kudlih-Slibarovom metodom preko polova ubrzanja. Vremensko-prostorna analiza se u okviru ovog softvera izuzetno jasno moe prikazati u vie oblika. Nedostatak je izvoenje vremensko-prostorne analize unazad tj. ulaz u sudarni proces uz prikazivanje vie uzastopnih sinhronizovanih poloaja uesnika u sudaru. Sudarni proces se izvodi u dve ili tri faze. Inplementiran je EES katalog, metoda rastera i dr.

Dobre strane softvera: Jasan vremenski i prostorni prikaz Tanost Proverljivost Veoma dobar prikaz dimanike kretanja vozila nakon sudara i vremensko-prostorne analize (sa boljom grafikom od Carata) Jasni dijagramski prikazi Izvoenje kretanja i sudara svih vrsta vozila Bogato logistiko okruenje (PC Rect; XL Meter, bitmape, EES...) Sudari sa peacima Trodimenzionalno kretanje vozila (prevrtanja, padovi sa mostova, uletanja u kanale, provalije) Pojednostavljeno izvoenje sudarnog procesa u odnosu na Carat

Loe strane softvera Generalno sporiji rad u poreenju sa peakim, priblino jednako dug kao u Caratu Obimno uputstvo za upotrebu za ije savladavanje je potrebno znatno vreme Bolji dvodimenzionalni i posebno trodimenzionalni prikaz Veoma sporo izvoenje simulacija, sa peacima kao i svim ostalima, na podlogana sa gustim rasterima Sporije, uoljivo loije izvoenje prikaza kinematike unazad i unapred, u odnosu na Carat, to je s obzirom na potrebe u praksi u vetaenjima velik ned