zeszyty naukowe instytutu pojazdÓw 5(96)/201396)2013/005-020.pdfsą badania: stanowisko do badań...

16
ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 5(96)/2013 5 Tomasz Lech Stańczyk 1 , Rafał Jurecki 2 WPŁYW ZŁOŻONOŚCI SYTUACJI I STOPNIA ZAGROŻENIA NA SPOSÓB REAGOWANIA KIEROWCÓW 1. Wstęp Czasy reakcji należą do grupy najważniejszych parametrów wykorzystywanych w rekonstrukcji wypadków drogowych. Dlatego badanie ich zaczęto niemal jednocześnie z pierwszymi próbami racjonalnego wyjaśniania przyczyn i przebiegu wypadków drogowych. Według pracy [1], pierwsze takie badania były przeprowadzone w 1931r. na torze wyścigowym w Niemczech. Od tego czasu badania czasów reakcji kierowców były prowadzone różnymi metodami, w wielu ośrodkach badawczych. W literaturze dla rzeczoznawców i biegłych (np. [2], [3], [4], [5]) można znaleźć wiele zaleceń dotyczących pomierzonych czasów reakcji kierowców oraz wpływu różnorodnych czynników na ich wartości. Bliższe zapoznanie się z tymi publikacjami, pokazuje, że przedstawiane tam dane różnią się między sobą, a dostępny opis badań nie pozwala jednoznacznie stwierdzić dlaczego tak się dzieje. Trudno jest wyrobić sobie opinię, jaka jest przyczyna tego zróżnicowania, gdyż bardzo często autorzy skupiają się na publikowaniu wyników, traktując opis warunków przeprowadzenia badań, jako mniej istotny szczegół techniczny. Jest to oczywiście błędne podejście, bo bywa, że metoda prowadzenia badań ma niekiedy większy wpływ niż wpływ czynników badanych w eksperymencie. W pracach [6], [7], przeprowadzono analizę przyczyn wpływających na zróżnicowanie publikowanych czasów reakcji. Wyróżniono tam dwie grupy przyczyn. Pierwsza grupa, to czynniki dotyczące czysto technicznej strony realizacji badań. Są to: rodzaj stosowanej w badaniach aparatury pomiarowej, jej możliwości i dokładność, a także metody i parametry statystyczne wykorzystywane do obróbki i prezentacji wyników badań. Druga grupa to przyczyny metodologiczne. W przeciwieństwie do czynników technicznych, przyczyny związane z metodologią prowadzenia badań mogą skutkować znacznie większym zróżnicowaniem uzyskiwanych wartości czasów reakcji i mogą powodować znacznie większe błędy w prawidłowym ich oszacowaniu dla konkretnej sytuacji wypadkowej. W tej grupie wskazano pracach [6], [7], trzy rodzaje przyczyn: - stopień zagrożenia wypadkowego (poziom niebezpieczeństwa); - realizowany w badaniach scenariusz sytuacji wypadkowej; - przyczyny metodologiczne związane ze środowiskiem, w którym przeprowadzane są badania: stanowisko do badań psychotechnicznych, symulator jazdy, tor (droga), czy też obserwacja rzeczywistego ruchu drogowego. Celem niniejszego opracowania jest analiza, na przykładzie wyników uzyskanych w ramach realizacji pracy badawczej (Grant nr N509 016 31/1251), wpływu dwóch pierwszych, spośród wyżej wymienionych czynników metodologicznych, czyli: stopnia zagrożenia wypadkowego oraz rodzaju (złożoności) scenariusza sytuacji wypadkowej. 1 dr hab. inż. Tomasz Lech Stańczyk prof. nzw., kierownik Katedry Pojazdów Samochodowych i Transportu Politechniki Świętokrzyskiej 2 dr inż. Rafał Jurecki, Katedra Pojazdów Samochodowych i Transportu Politechniki Świętokrzyskiej

Upload: hathuan

Post on 28-Feb-2019

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 5(96)/2013

5

Tomasz Lech Stańczyk

1, Rafał Jurecki

2

WPŁYW ZŁOŻONOŚCI SYTUACJI I STOPNIA ZAGROŻENIA

NA SPOSÓB REAGOWANIA KIEROWCÓW

1. Wstęp

Czasy reakcji należą do grupy najważniejszych parametrów wykorzystywanych w

rekonstrukcji wypadków drogowych. Dlatego badanie ich zaczęto niemal jednocześnie z

pierwszymi próbami racjonalnego wyjaśniania przyczyn i przebiegu wypadków

drogowych. Według pracy [1], pierwsze takie badania były przeprowadzone w 1931r. na

torze wyścigowym w Niemczech. Od tego czasu badania czasów reakcji kierowców były

prowadzone różnymi metodami, w wielu ośrodkach badawczych. W literaturze dla

rzeczoznawców i biegłych (np. [2], [3], [4], [5]) można znaleźć wiele zaleceń

dotyczących pomierzonych czasów reakcji kierowców oraz wpływu różnorodnych

czynników na ich wartości. Bliższe zapoznanie się z tymi publikacjami, pokazuje, że

przedstawiane tam dane różnią się między sobą, a dostępny opis badań nie pozwala

jednoznacznie stwierdzić dlaczego tak się dzieje. Trudno jest wyrobić sobie opinię, jaka

jest przyczyna tego zróżnicowania, gdyż bardzo często autorzy skupiają się na

publikowaniu wyników, traktując opis warunków przeprowadzenia badań, jako mniej

istotny szczegół techniczny. Jest to oczywiście błędne podejście, bo bywa, że metoda

prowadzenia badań ma niekiedy większy wpływ niż wpływ czynników badanych w

eksperymencie.

W pracach [6], [7], przeprowadzono analizę przyczyn wpływających na

zróżnicowanie publikowanych czasów reakcji. Wyróżniono tam dwie grupy przyczyn.

Pierwsza grupa, to czynniki dotyczące czysto technicznej strony realizacji badań. Są to:

rodzaj stosowanej w badaniach aparatury pomiarowej, jej możliwości i dokładność, a

także metody i parametry statystyczne wykorzystywane do obróbki i prezentacji

wyników badań.

Druga grupa – to przyczyny metodologiczne. W przeciwieństwie do czynników

technicznych, przyczyny związane z metodologią prowadzenia badań mogą skutkować

znacznie większym zróżnicowaniem uzyskiwanych wartości czasów reakcji i mogą

powodować znacznie większe błędy w prawidłowym ich oszacowaniu dla konkretnej

sytuacji wypadkowej. W tej grupie wskazano pracach [6], [7], trzy rodzaje przyczyn:

- stopień zagrożenia wypadkowego (poziom niebezpieczeństwa);

- realizowany w badaniach scenariusz sytuacji wypadkowej;

- przyczyny metodologiczne związane ze środowiskiem, w którym przeprowadzane

są badania: stanowisko do badań psychotechnicznych, symulator jazdy, tor

(droga), czy też obserwacja rzeczywistego ruchu drogowego.

Celem niniejszego opracowania jest analiza, na przykładzie wyników uzyskanych

w ramach realizacji pracy badawczej (Grant nr N509 016 31/1251), wpływu dwóch

pierwszych, spośród wyżej wymienionych czynników metodologicznych, czyli: stopnia

zagrożenia wypadkowego oraz rodzaju (złożoności) scenariusza sytuacji wypadkowej.

1 dr hab. inż. Tomasz Lech Stańczyk prof. nzw., kierownik Katedry Pojazdów Samochodowych i Transportu Politechniki Świętokrzyskiej 2 dr inż. Rafał Jurecki, Katedra Pojazdów Samochodowych i Transportu Politechniki Świętokrzyskiej

6

2. Wpływ stopnia zagrożenia wypadkowego

Mimo podobnej sytuacji drogowej, stopień zagrożenia wypadkowego może być

bardzo różny. Jeżeli na drodze pojawia się nagle jakaś przeszkoda, to jeśli przy danej

prędkości jazdy samochodu, przeszkoda pojawi się kilka lub kilkanaście metrów przed

nim, wówczas zagrożenie możemy ocenić jako bardzo wysokie i z reguły wypadek w

takiej sytuacji jest nieunikniony. Znacznie słabiej oceniamy zagrożenie, jeśli przeszkoda

pojawi się przed samochodem w odległości np. 30 metrów, a jeszcze słabiej, gdy jest to

około 60-70 m. W tym ostatnim przypadku zazwyczaj jest duża szansa uniknięcia

wypadu.

W powyższym przykładzie posłużono się odległością od przeszkody mierzoną w

metrach, jednak we wcześniejszych pracach autorzy wykazali, że znacznie lepiej stopień

zagrożenia wypadkowego scharakteryzowany jest poprzez odległość w czasie do

potencjalnego zderzenia [8], [9]. W pracach tych odległość tę nazywano czasem ryzyka.

Zarówno w literaturze polskiej, jak i zagranicznej, dotyczącej analizy wypadków

drogowych, pojęcie czasu ryzyka, ani jego odpowiedniki nie występują. W publikacjach

zachodnich można odnaleźć to pojęcie pod nazwą TTC (time to collision), jednak

pojawia się ono w publikacjach dotyczących tworzenia systemów asystenckich unikania

wypadków, np. [10], [11], [12], a nie w publikacjach związanych z rekonstrukcją

wypadków. Na przykład, w przedstawionej w pracy [10], koncepcji systemu

asystenckiego unikania wypadków, autor przeprowadza analizę sytuacji w przestrzeni

czasowej. Oprócz wymienionego powyżej czasu TTC, definiuje 6 innych wielkości

(m.in. TTR - time to react, TTB - time to brake, TTS - time to steer i in.) i analizuje

relacje między nimi w sytuacjach krytycznych.

W związku z bardzo dużą, w ostatnich latach, liczbą prac badawczych dotyczących

systemów asystenckich unikania wypadków, termin TTC bardzo się upowszechnił.

Dlatego w niniejszej pracy będzie on stosowany, zamiast używanego wcześniej pojęcia

„czas ryzyka”. Jego wpływ na wartości czasu reakcji zostanie pokazany na przykładzie

wyników badań dla sytuacji krytycznej, której scenariusz pokazany został schematycznie

na rysunku 1.

Rys. 1. Schemat pierwszego scenariusza badań

7

W odtwarzanej na torze sytuacji, przed pojazdem badawczym pojawiały się dwie

przeszkody. Pierwsza, to samochód osobowy wjeżdżający z prawej strony (na głębokość

2 m), na pas ruchu o szerokości 2,5 m, po którym porusza się pojazd badawczy. Druga

przeszkoda, to nadjeżdżający z przeciwka (lewym pasem) mikrobus. Badaniom poddano

100 kierowców, z których każdy wykonywał 17 losowo uporządkowanych prób,

scharakteryzowanych różnymi wartościami czasu TTC, z przedziału od 0,5 do 3,6s. W

zależności od wartości czasu TTC w danej próbie, kierowca miał możliwość wyboru

jednego z trzech manewrów obronnych:

- omijania przeszkody z lewej strony;

- intensywnego hamowania;

- obu powyższych działań jednocześnie (po zmniejszeniu prędkości w wyniku

hamowania, realizował manewr ominięcia przeszkody).

Potrzeba każdorazowego podjęcia decyzji o wyborze manewru i utrudniająca

sytuację druga przeszkoda powodowały wydłużenie czasu reakcji kierowcy. Bardziej

szczegółowy opis sposobu realizacji badań przedstawiony jest w pracach [13] i [14].

Na kolejnych rysunkach przedstawiono uzyskane w badaniach rozkłady wartości

czasów reakcji dla hamowania – rys. 2, skrętu – rys. 3 oraz czasu reakcji psychicznej

podczas hamowania wyznaczanej, jako czas do początku zdejmowania nogi z pedału

gazu (nazywany krótko: czas reakcji „gaz”) – rys. 4, dla czterech wybranych prób

różniących się wartością czasu TTC.

Rys. 2. Rozkłady wartości czasu reakcji hamowania hamulcem roboczym

8

Rys. 3. Rozkłady wartości czasu reakcji dla manewru skrętu

Rys. 4. Rozkłady wartości czasu reakcji „gaz”

Mimo, że przedstawione na powyższych rysunkach rozkłady dotyczą badania tego

samego scenariusza sytuacji wypadkowej, to jednak widać, że dla każdego rodzaju

reakcji rozkłady czasów różnią się wyraźnie dla poszczególnych wartości czasu TTC

charakteryzujących daną próbę. Gdyby na rysunkach przedstawione było zestawienie

wyników badań prowadzonych przez różnych autorów, to można by przypuszczać, że

przyczyną mogą być różnice związane z techniką realizacji eksperymentu, aparaturą

pomiarową, lub sposobem obróbki wyników badań. W tym przypadku wszystkie te

potencjalne przyczyny różnic są wyeliminowane, bo są to wyniki badań prowadzonych

według tej samej metodyki oraz dla tej samej grupy kierowców.

W szczególności widoczne jest, że wartości średnie czasów reakcji rosną wraz ze

wzrostem czasu TTC. Aby dobitniej to zobrazować na kolejnych rysunkach (5, 6, 7)

przedstawiono zależność średnich wartości poszczególnych rodzajów czasu reakcji w

funkcji czasu TTC. Na wykresach tych, losowy rozkład uzyskiwany dla poszczególnych

badanych kierowców pokazano poprzez naniesienie na wykres dwóch „pasów”.

Pierwszy z nich wyznaczony przez kwantyle 0,25 i 0,75, a drugi przez kwantyle 0,1

i 0,9. W pierwszym przypadku oznacza to, że wewnątrz pasa mieszczą się czasy reakcji

50%, a w przypadku drugiego pasa wewnątrz mieszczą się wyniki uzyskane dla 80%

badanych kierowców.

9

Rys. 5. Wartości średnie i kwantyle czasów reakcji dla hamowania hamulcem roboczym

Rys. 6. Wartości średnie i kwantyle czasów reakcji dla manewru skrętu

10

Rys. 7. Wartości średnie i kwantyle czasów reakcji „gaz”

Przedstawione wykresy jednoznacznie pokazują, że czasy reakcji zależą silnie od

czasu TTC, który może być traktowany, jako dobra miara stopnia zagrożenia. Zatem

biegły prowadząc analizę przebiegu wypadku powinien w oparciu o zebrany materiał

dowodowy dokonać oceny stopnia zagrożenia, czyli przybliżonej oceny czasu TTC

charakteryzującego daną sytuację i dla tej oszacowanej wartości TTC dobrać adekwatną

wartość czasu reakcji.

Gdybyśmy mieli do czynienia z dwoma bardzo podobnymi wypadkami, których

scenariusz jest taki, jak pokazany na rysunku 1, to jeśli w pierwszym przypadku stopień

zagrożenia oszacowalibyśmy na ok. 0,5 – 0,6 s., a w drugim przypadku na około 3,0 –

3,6, to mimo podobieństwa sytuacji poprawnie dobrane średnie czasy reakcji (czy to dla

hamowania, czy dla skrętu) powinny się różnić prawie dwukrotnie (zgodnie z rysunkami

5 i 6).

Warto zwrócić uwagę również na fakt, że wraz ze wzrostem czasu TTC rośnie nie

tylko średnia wartość czasów reakcji, ale również rozproszenie wyników. Zatem

nawiązując do wyżej podanego przykładu, gdyby oprócz posłużenia się średnimi, biegły

chciał oszacować przedziały dla np. 50% kierowców, to szerokości tych przedziałów

również różniłyby się w obu przypadkach prawie dwukrotnie.

Od pewnego czasu w literaturze dotyczącej rekonstrukcji wypadków eksponowana

jest potrzeba prezentowania wyników analiz nie wyłącznie w postaci oszacowanych

wartości średnich parametrów będących przedmiotem dociekań w rekonstrukcji, lecz w

postaci pewnych przedziałów wskazujących na losowość wielu czynników. Pomimo tej

dyskusji nie wypracowano jednak standardów, czy należy podawać przedział

obejmujący np. 50% możliwych przypadków, czy 80%, a może 90 lub 98%. W opinii

autorów, dwa ostatnie przedziały są zbyt szerokie i dlatego na rysunkach 5 – 7

przedstawiono kwantyle obejmujące 50 i 80% badanych przypadków.

11

3. Wpływ scenariusza badań (stopnia złożoności sytuacji)

Aby pokazać wpływ złożoności sytuacji na uzyskiwane wartości czasów reakcji

przeprowadzono badania dla trzech różnych scenariuszy sytuacji krytycznej. Pierwszy

scenariusz pokazany został na rysunku 1 i opisany w poprzednim punkcie. Schematy

dwóch kolejnych scenariuszy pokazane są na rysunku 8.

Rys. 8. Schematy drugiego i trzeciego scenariusza badań

Scenariusz drugi to badanie reakcji na jedną przeszkodę pojawiającą się z prawej

strony. Przeszkodą w tym przypadku był manekin pieszego. Ponieważ, podobnie jak w

poprzednim przypadku, realizowane były próby dla różnych wartości czasu TTC,

kierowca miał również do wyboru trzy podobne jak poprzednio manewry obronne.

Jednak w tym przypadku sytuacja była dla kierowcy łatwiejsza, bo nie było

nadjeżdżającej z przeciwka drugiej makiety.

W trzecim scenariuszu makieta również pojawiała się z prawej strony. Tym razem

była to makieta dużego samochodu ciężarowego, który blokował całkowicie pas ruchu.

Lewy pas ruchu był zablokowany barierami z oznakowaniem: „roboty drogowe”. W tym

przypadku warunki podejmowania decyzji były najprostsze. Kierowca nie musiał

podejmować decyzji o wyborze rodzaju manewru obronnego, bo jedynym możliwym

sposobem reagowania było intensywne hamowanie.

Bardziej szczegółowe opisy sposobu realizacji badań dla obu scenariuszy

przedstawione zostały w pracach [13] i [14].

Na rysunkach 9 ÷ 14 przedstawiono zależność średnich wartości poszczególnych

rodzajów czasu reakcji w funkcji czasu TTC, dla każdego z trzech przedstawionych

powyżej scenariuszy sytuacji krytycznej. Na wykresach tych pokazano również losowy

rozkład czasu reakcji uzyskiwany dla poszczególnych badanych kierowców. Ponieważ,

jak wspomniano powyżej nie ma wypracowanych standardów, jak szeroki zakres należy

podawać dla ilustracji losowości uzyskiwanych wyników, na wykresach posłużono się

dwoma zestawami kwantyli: 0,25 i 0,75 (obejmujący 50% badanych przypadków) oraz

0,1 i 0,9 (obejmujący 80% badanych przypadków). Ponieważ naniesienie wszystkich

12

tych wielkości na jeden wykres, spowodowałoby, iż rysunki byłyby nieczytelne, dla

każdego rodzaju z prezentowanych czasów reakcji zamieszczono po dwa rysunki. Na

pierwszym z nich są pokazane wartości średnie i kwantyle 0,25 i 0,75, zaś na drugim:

wartości średnie i kwantyle 0,10 i 0,90.

Na rysunkach 9 i 10 pokazane jest porównanie wartości czasu reakcji podczas

hamowania, uzyskiwanych dla trzech omawianych scenariuszy.

Rys. 9. Porównanie wartości czasu reakcji dla hamowania hamulcem roboczym,

dla 3 scenariuszy (średnie i kwantyle 0,25 i 0,75)

Pokazane na rysunku 9 wartości średnie czasów reakcji podczas hamowania różnią

się znacznie od siebie dla poszczególnych scenariuszy. Dla najmniejszych wartości TTC

różnica ta wynosi około 0,25 ÷ 0,3 s między scenariuszami I i II oraz II i III, ale między

scenariuszem I i III przekracza 0,5s. Dla największych badanych wartości TTC różnica

między scenariuszami I i II maleje Ale między scenariuszami II i III oraz I i III rośnie,

przy czym w tym ostatnim przypadku przekracza 0,6 s.

Warto zwrócić uwagę, że pola między kwantylami (obejmujące 50% badanych

przypadków) są rozdzielne dla scenariuszy I i II od najmniejszych wartości TTC do

około TTC = 1s., zaś dla scenariuszy II i III aż do około TTC = 1,75 s. Pola dla

scenariuszy I i III w całym pokazanym na rysunku zakresie czasu TTC są rozdzielne.

Nie tylko różnice wartości średnich dla poszczególnych scenariuszy, ale w

większym stopniu rozdzielność pokazanych na rysunku pól jest najdobitniejszym

dowodem, że wpływ rodzaju scenariusza sytuacji krytycznej na czas reakcji kierowcy

jest bardzo istotny.

Na rysunku 10 pokazano ponownie porównanie wartości średnich czasu reakcji

wraz z kwantylami 0,1 i 0,9.

13

Rys. 10. Porównanie wartości czasu reakcji dla hamowania hamulcem roboczym,

dla 3 scenariuszy (średnie i kwantyle 0,10 i 0,90).

Gdy chcemy zilustrować szerszy obszar obejmujący 80% uzyskiwanych wyników

(rys. 10), to zgodnie z oczekiwaniami pola między kwantylami zaczynają na siebie

zachodzić. Dotyczy to w całym zakresie wartości TTC porównania scenariuszy I i II

oraz scenariuszy II i III. Warto natomiast zwrócić uwagę, iż mimo wzięcia pod uwagę

znacznie szerszego obszaru, bo obejmującego 80% uzyskiwanych wyników, pola dla

scenariuszy I i III są rozdzielne od najmniejszych wartości TTC, aż do wartości TTC

1,85 s.

Porównanie wartości czasu reakcji podczas skrętu pokazane jest na rysunkach 11 i

12. Na rysunkach tych dokonane jest porównanie tylko dla scenariusza pierwszego i

drugiego, ponieważ zgodnie z podanym powyżej opisem, w scenariuszu trzecim

realizowany był wyłącznie manewr hamowania.

Pokazane na tych rysunkach wartości średnie czasów reakcji dla manewru skrętu dla

pokazanych scenariuszy różnią się od siebie znacznie mniej niż wartości czasu reakcji

przy hamowaniu. Co ciekawe, dla największych wartości TTC, proste którymi

aproksymowano przebieg wartości średnich nawet się przecinają, co oznacza, że średnie

wartości czasów reakcji w scenariuszu II (który, ze względu na brak drugiej przeszkody

wydaje się prostszy) są nieznacznie większe niż dla scenariusza I.

Również obszary obejmujące 50% czy też 80% badanych przypadków są bardziej

zbliżone. Pola między kwantylami na obu rysunkach nie są rozdzielne. Warto natomiast

zwrócić uwagę, że pola między kwantylami dla scenariusza II na obu rysunkach, w

całym zakresie wartości TTC są szersze niż dla scenariusza I. Oznacza to, że

rozproszenie uzyskiwanych wartości czasu reakcji poszczególnych kierowców w drugim

scenariuszu było znacznie większe niż w scenariuszu pierwszym. Prawidłowość ta w

przypadku reakcji przy hamowaniu (rys. 9 i 10) występowała tylko dla prób

scharakteryzowanych dużymi wartościami czasu TTC. Należy w tym miejscu

przypomnieć, że w obu scenariuszach badana była ta sama grupa kierowców, a więc

14

omawianego zjawiska nie można tłumaczyć np. różnicą umiejętności kierowców

badanych w obu scenariuszach.

Rys. 11. Porównanie wartości czasu reakcji dla manewru skrętu, dla 2 scenariuszy

(średnie i kwantyle 0,25 i 0,75)

Rys. 12. Porównanie wartości czasu reakcji dla manewru skrętu, dla 2 scenariuszy

(średnie i kwantyle 0,10 i 0,90)

Dla pogłębienia interpretacji i zrozumienia uzyskanych wyników badań, na

rysunkach 13 i 14 pokazany został czas reakcji psychicznej podczas hamowania

15

wyznaczanej, jako czas do początku zdejmowania nogi z pedału gazu (nazywany na

rysunkach krótko: czas reakcji „gaz”). W czasie tym kierowca rozpoznaje (identyfikuje)

zagrożenie oraz podejmuje decyzję o wyborze manewru (manewrów) obronnych.

Rys. 13. Porównanie wartości czasu reakcji „gaz”, dla 3 scenariuszy (średnie i kwantyle

0,25 i 0,75)

Rys. 14. Porównanie wartości czasu reakcji „gaz”, dla 3 scenariuszy (średnie i kwantyle

0,10 i 0,90)

16

Pokazane na powyższych rysunkach linie aproksymujące przebieg wartości średnich

oraz pola między kwantylami wykazują, zgodnie z oczekiwaniami, pewne podobieństwo

do analogicznych zależności dla czasów reakcji hamulcem roboczym, pokazanych na

rysunkach 9 i 10. Również na tych wykresach średnie wartości czasów są najmniejsze

dla scenariusza trzeciego, większe dla scenariusza drugiego, a największe dla

pierwszego. Można jednak dostrzec występujące różnice. W szczególności należy

zwrócić uwagę na pola między kwantylami. Zachodzą one na siebie w znacznie

większym zakresie niż na rysunkach 9 i 10.

4. Podsumowanie

Do dnia dzisiejszego, jako zalecenia dotyczące czasu reakcji, podawane są w wielu

poradnikach wyniki badań reakcji na tzw. bodziec prosty (światła hamulcowe

poprzednika, światło sygnalizatora drogowego albo sygnał dźwiękowy lub świetlny

generowany przez specjalnie zainstalowane w samochodzie urządzenie – tzw.

stymulator). W badaniach tych zazwyczaj sposób reakcji kierowcy też jest z góry

określony np. hamowanie albo skręt kierownicą.

W ten sposób wyznaczone czasy reakcji, wykorzystywane są do analizowania

przebiegu bardzo różnorodnych wypadków. Takie podejście krytykowane jest w wielu

pracach np.: [15], [16], [17], [18]. Formułowane są postulaty, aby w badaniach

uwzględniać różne scenariusze sytuacji wypadkowych. Podobny postulat formułowany

był również we wcześniejszych pracach autorów [6], [7]. Przedstawiona w niniejszej

pracy analiza porównawcza dla trzech scenariuszy, różniących się stopniem złożoności

sytuacji krytycznej oraz możliwą do wyboru liczbą wariantów działań obronnych

jednoznacznie potwierdzają tezę, że rodzaj i stopień złożoności sytuacji wypadkowej

mają bardzo silny wpływ na wartość czasu reakcji. Zatem do rekonstrukcji wypadków

drogowych należy stosować czasy reakcji wyznaczone dla podobnych sytuacji

wypadkowych, jak analizowana w rekonstrukcji, albo dla sytuacji o zbliżonym poziomie

złożoności. Ponieważ liczba przebadanych w różnych ośrodkach sytuacji wypadkowych

jest nadal niezbyt duża, celowe jest podejmowanie badań dla innych, często

występujących złożonych sytuacji drogowych.

Bardzo istotnym jest również uwzględnianie stopnia zagrożenia wypadkowego.

Bardzo dobrą miarą tego zagrożenia jest czas TTC. Na przedstawionych wykresach

pokazano, że dla tego samego scenariusza sytuacji wypadkowej, wartość czasu reakcji

może się różnić nawet około 2 – 3 krotnie dla różnych wartości TTC. Zatem biegły

prowadząc analizę przebiegu wypadku powinien dokonać oceny stopnia zagrożenia

(przybliżonej wartości czasu TTC charakteryzującego daną sytuację) i dla oszacowanej

wartości TTC dobrać odpowiednią wartość czasu reakcji.

Pokazane na wykresach zależności wartości średnich oraz kwantyli od czasu TTC

zostały aproksymowane zależnościami liniowymi. Aby osoby zajmujące się analizą

wypadków mogły w sposób wygodny skorzystać z prezentowanych tu wyników badań,

w tabelach 1, 2 i 3 podano równania linii pokazanych na rysunkach 5 ÷ 7 oraz 9 ÷ 14.

Inne parametry statystyczne i analizy wyników opisywanych tu badań można znaleźć w

pracach [19], [20], [21].

17

Tabela 1. Równania linii dla czasu reakcji podczas hamowania hamulcem roboczym

(średnie i kwantyle)

1 scenariusz 2 scenariusz 3 scenariusz

Średnia y = 0,197x + 0,713 y = 0,261x + 0,374 y = 0,157x + 0,181

Kwatyl 0,10 y = 0,138x + 0,556 y = 0,066x + 0,317 y = 0,067x + 0,054

Kwantyl 0,25 y = 0,166x + 0,630 y = 0,158x + 0,344 y = 0,109x + 0,114

Kwantyl 0,75 y = 0,228x + 0,795 y = 0,363x + 0,406 y = 0,204x + 0,249

Kwantyl 0,90 y = 0,256x + 0,869 y = 0,455x + 0,434 y = 0,247x + 0,309

Tabela 2. Równania linii dla czasu reakcji podczas manewru skrętu (średnie i kwantyle)

1 scenariusz 2 scenariusz

Średnia y = 0,222x + 0,556 y = 0,321x + 0,258

Kwatyl 0,10 y = 0,141x + 0,406 y = 0,153x - 0,036

Kwantyl 0,25 y = 0,179x + 0,477 y = 0,233x + 0,103

Kwantyl 0,75 y = 0,264x + 0,634 y = 0,410x + 0,413

Kwantyl 0,90 y = 0,303x + 0,705 y = 0,489x + 0,552

Tabela 3. Równania linii dla czasu reakcji „gaz” (średnie i kwantyle)

1 scenariusz 2 scenariusz 3 scenariusz

Średnia y = 0,157x + 0,570 y = 0,220x + 0,212 y = 0,079x + 0,206

Kwatyl 0,10 y = 0,050x + 0,389 y = 0,008x + 0,185 y = -0,017x + 0,152

Kwantyl 0,25 y = 0,101x + 0,475 y = 0,108x + 0,198 y = 0,028x + 0,178

Kwantyl 0,75 y = 0,214x + 0,665 y = 0,332x + 0,226 y = 0,130x + 0,235

Kwantyl 0,90 y = 0,265x + 0,750 y = 0,433x + 0,239 y = 0,176x + 0,260

Literatura:

[1] Wypadki drogowe. Vademecum biegłego sądowego. Pr. zbiorowa. Wyd. IES

Kraków 2002.

[2] Prochowski L., Unarski J., Wach W., Wicher J.: Podstawy rekonstrukcji wypadków

drogowych. WKŁ, Warszawa, 2008.

[3] Burg H., Moser A., (Hrsg.): Handbuch Verkehrsunfallrekonstruktion.

Unfallaufnahme – Fahrdynamik – Simulation. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag,

Wiesbaden, 2007.

[4] Hugemann W. (Hrsg.): Unfallrekonstruktion. T 1 und 2. Münster Verlag

Autorenteam 2007.

18

[5] K. Jakubasch, Nachschlagwerk für Sachverständige. Verlag Information,

Kippenheim, 1998.

[6] Stańczyk T.L., Jurecki R., O przyczynach różnic w publikowanych wartościach

czasów reakcji kierowców. Materiały X Konferencji „Problemy rekonstrukcji

wypadków drogowych”, Wydawnictwo Instytutu Ekspertyz Sądowych, Kraków –

Szczyrk, 2006, s. 157-171

[7] Stańczyk T.L., Jurecki R., Precision in estimation time of driver reaction in car

accident reconstruction, Wydawnictwo IES, EVU Annual Meeting 8-10 listopad

Kraków 2007, pp. 325-334.

[8] Stańczyk T. L., Jurecki R., Fahrereaktionszeiten in Unfallrisikosituationen – neue

Fahrbahn- und Fahrsimulatorversuche, Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 07-

08/2008, pp. 235 – 246.

[9] Jurecki R., Stańczyk T.L., Driver model for the analysis of pre-accident situations.

Vehicle System Dynamics, Vol. 47, Issue 5 May 2009, pp. 589-612.

[10] Hillenbrand J., Fahrerassistenz zur Kollisionsvermeidung. PhD thesis. Fortschritt-

Berichte VDI, Reihe 12, Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik Nr.669, 2008.

[11] Fröming R.: Assessment of integrated pedestrian protection systems. Fortschritt-

Berichte VDI, Reine 12: Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik. Nr 681, 2008.

[12] Jansson J., Johansson J., Gustafsson F., Decision Making for collision avoidance

systems. SAE Paper 2002-01-0403.

[13] Stańczyk T. L., Lozia Z., Pieniążek W., Jurecki R,: Badania reakcji kierowców w

symulowanych sytuacjach wypadkowych. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

Politechniki Warszawskiej. Nr 1(77)/2010. Warszawa, 2010r. s. 27-52.

[14] Stańczyk T. L.: Działania kierowcy w sytuacjach krytycznych. Badania

eksperymentalne i modelowe. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce,

2013.

[15] Green M.: „How long does it take to stop?“ Methodological analysis of driver

perception-brake times. Transportation Human Factors No 2(3), 2000, pp. 195-216.

[16] Muttart J.W.: Driver response in various environments estimated empirically:

DRIVE3. Materiały IX Konferencji: Problemy rekonstrukcji wypadków

drogowych. Zakopane 2004. Wyd. IES Kraków.

[17] Zöller H., Hugemann W.: Zur Problematik der Bremsreaktion im Straβenverkehr.

www.unfallrekonstruktion.de/pdf/bdp_1998_german.pdf.

[18] Dannert G.: Grundprobleme der Reaktionzeit des Kraftfahrers. Ferkehrsunfall und

Fahrzeugtechnik, Nr 12/1998, S.328-334.

[19] Stańczyk T.L., Jurecki R.S., Pieniążek W., Jaśkiewicz M., Karendał M.P., Wolak

S.: Badania reakcji kierowców na pojazd wyjeżdżający z prawej strony,

realizowane na torze samochodowym. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

Politechniki Warszawskiej. Nr 1(77)/2010. Warszawa, 2010, s. 307-319.

[20] Stańczyk T.L., Jurecki R.S., Jaśkiewicz M., Walczak S., Janczur R.: Researches on

the reaction of a pedestrian step ping into the Road from the right side from behind

and an obstacle realized on the track. Journal of KONES. Powertrain and

Transport. Vol. 18, No. 1, 2011, pp. 615-622.

[21] Stańczyk T.L., Jurecki R.S., Zuska A., Walczak S., Maniowski M.: On-the-track

study of the driver's reaction to the big lorry entering the crossroads from the right

side with limited visibility. W: Monografia Problems of Maintenance of

Sustainable Technological Systems. Monografie Zespołu Systemów Eksploatacji

PAN, Komitet Budowy Maszyn, Sekcja Podstaw Eksploatacji. Warszawa, 2012, pp.

140-151.

19

Streszczenie

W pracy przedstawiono wpływ dwóch czynników charakteryzujących sytuację

wypadkową na uzyskiwane wartości czasów reakcji kierowców (przy hamowaniu i

skręcie). Wykorzystano do tego celu wyniki badań 100 kierowców (w trzech

scenariuszach), przeprowadzonych na torze samochodowym. Wykazano, że bardzo

istotnymi czynnikami, mającymi wpływ na otrzymywane wartości czasu reakcji są:

stopień złożoności sytuacji wypadkowej (rodzaj przyjętego do badań scenariusza

wypadkowego) oraz stopień zagrożenia wypadkowego, którego dobrą miarą jest czas do

kolizji (TTC). Pokazano w ten sposób, że rzeczoznawcy prowadząc rekonstrukcję

wypadku drogowego powinni uwzględniać oba powyższe czynniki przy doborze

wartości czasu reakcji.

INFLUENCE OF A COMPLEXITY OF THE ACCIDENT SITUATION AND

THE LEVEL OF ACCIDENT THREAT ON THE RESPONSE OF DRIVERS

Abstract

This paper presents the influence of two factors which characterize the accident

situation, on obtained values of drivers reaction times (during braking and turn). Used

for this purpose results of 100 drivers (in three scenarios) carried out on a car track. It

has been shown that very significant factors affecting on the obtained reaction time

values are: the complexity of the accident situation (a type approved for testing accident

scenario) and the level of accident threat, for which a good measure is the time to

collision (TTC). Shown in such a way that the expert leading accident reconstruction

should take into account both of these factors in the selection of reaction time value.

20