Master's Thesis

Measuring motorcycles dynamics

Final Thesis 9.09 MB Appendix 10.27 MB

Author of thesis: Bc. Matěj Hasala

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Michal Belák, Ph.D.

Reviewer: Ing. Miloslav Řehák, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the measurement of motorcycle dynamics, particularly lateral acceleration during an evasive manoeuvre. The theoretical part summarizes the current state of knowledge in the field of motorcycle active safety systems, methods for measuring driving dynamics, and available values of longitudinal and lateral acceleration. The practical part focuses on riding tests performed with three motorcycles at two speed levels on wet and dry road surfaces. The measured data were used to evaluate lateral acceleration, manoeuvre duration, and the actual lateral displacement of the motorcycle. Based on these quantities, a relationship between lateral displacement, lateral acceleration, and manoeuvre duration was determined. The results provide an experimental basis for evaluating the dynamic behaviour of a motorcycle during a sudden change of direction and may be useful for forensic assessment of road accidents involving motorcycles.

Keywords:

motorcycle, vehicle dynamics, lateral acceleration, evasive manoeuvre, road accident analysis

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných členů komise: 1. Jak byl stanoven počátek a konec manévru? 2. Jak byste korigoval jiné známé vzorce v souvislosti s výsledky diplomové práce? Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A

Topics for thesis defence

  1. Na str. 130 v kapitole 4.4.2 uvádíte, že obrazový záznam pořízený dronem byl využit především pro kontrolu trajektorie motocyklu a pro určení skutečné příčné vzdálenosti. Má otázka zní, bylo na zjištěných trajektoriích motocyklů při zahájení vyhýbacího manévru zjištěno jejich krátké vychýlení na opačnou stranu, než byl zamýšlený směr přemístění, jak popisujete na str. 98 (viz Obr. 45)?
  2. Jak uvádíte na str. 131, určení počátku a konce vyhýbacího manévru bylo určováno z obrazového záznamu, což bylo zatíženo určitou mírou subjektivity. Má otázka: Nebylo vhodnější pro stanovení počátku a konce vyhýbacího manévru využít data ze zařízení VBOX Sport?

Language of thesis

Czech

Faculty

Ústav soudního inženýrství

Department

Department of Expertise in Mechanical Engineering, Analysis of Traffic Accidents and Vehicle Assessment

Study programme

Expert Engineering in Traffic (NMSP-EID)

Composition of Committee

doc. Ing. Bc. Marek Semela, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Robert Kledus, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Albert Bradáč, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Maxera, Ph.D. (člen)
Ing. et Ing. Bc. Martin Bilík, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Vintr, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Michal Belák, Ph.D.

Student předložil nadstandardní diplomovou práci, která skvěle kombinuje náročnou experimentální činnost s pokročilým matematicko-statistickým vyhodnocením, rozsáhlou rešerží a vylstním kritickým posouzením výsledků a jejich limitací. Student v průběhu vypracování práce prokázal schopnost samostatné tvůrčí inženýrské práce. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Verbal classification Grade
Splnění cíle a rozsahu zadání Předložená diplomová práce plně splňuje všechny cíle a požadavky stanovené v jejím zadání. Student provedl důkladnou rešerši problematiky aktivní bezpečnosti a možností měření jízdní dynamiky motocyklů , analyzoval možnosti záznamu dat pomocí integrovaných i externích měřicích zařízení , navrhl a realizoval komplexní scénář reálných jízdních zkoušek a naměřená data podrobně vyhodnotil a srovnal. A
Úroveň zpracování teoretické části tj. poznatky získané studiem Teoretická část práce vykazuje nadstandardní úroveň zpracování. Student detailně popisuje moderní prvky aktivní bezpečnosti motocyklů (od systémů ABS, kontroly trakce až po pokročilé systémy stabilizace MSC či sledování mrtvého úhlu BSD). V další části rešerše se podrobně věnuje metodám měření podélného a příčného zrychlení, přičemž čerpá z bohatého spektra domácí i zahraniční odborné literatury. Oceňuji přehledné shrnutí dosavadních poznatků, v němž autor správně poukazuje na to, že systematické experimentální podklady pro příčné zrychlení motocyklů při vyhýbacích manévrech jsou v odborné literatuře popsané méně systematicky. A
Úroveň zpracování analytické části tj. zpracování podkladů a vstupních dat, použité metody Metodický přístup studenta a realizace praktické části jsou silnou stránkou této práce. Velmi vysoko hodnotím zařazení pilotního měření, na základě kritického vyhodnocení kterého správně identifikoval limity senzorů  a pro ostrý experiment měřicí soustavu rozšířil. Hlavní experiment  se třemi různými motocykly, byl realizován při dvou rychlostních úrovních (30 a 50 km/h) na suchém i mokrém povrchu vozovky, na základě čeho byl získán rozsáhlý dataset. Celý návrh experimentu, sběru dat a následné zpracování a filtrace dat pomocí MATLABu svědčí o komplexním inženýrském a analytickém myšlení autora. A
Odborná úroveň diplomové práce Odbornou úroveň práce lze hodnotit na velmi vysoké úrovni. Student neprovedl   pouze prostý popisu naměřených hodnot zrychlení a dráhy, ale na základě regresní analýzy vlastních získaných dat odvodil empirický vztah pro dobu trvání vyhýbacího manévru motocyklu, dalo by se říct Hasalovu úpravu Kovaříkova vzorce pro aplikaci u motocyklů, co lze u tohoto typu práce hodnotit jako nadstandardní. V diskuzi student kriticky konfrontuje své výsledky s hodnotami uváděnými v rešeršní části. Správně přitom reflektuje metodická omezení (vliv zkušeností jezdce, vzorkovací frekvence 10 Hz u VBOX Sport, přesnost vyhodnocení videozáznamu) a rozdílné přístupy v dosavadních studiích, čímž dokazuje hluboké porozumění zkoumanému problému. A
Přínos pro praktické i teoretické využití Přínos práce lze spatřovat v oblasti soudní inženýrství i pro aplikaci v znalecké praxi. Analýza vyhýbacího manévru jednostopých vozidel je při rekonstrukci dopravních nehod náročná kvůli vlivu chování jezdce a dynamickému náklonu stroje. Odvozený regresní vztah a experimentálně ověřené hodnoty mohou znalcům v oboru analýzy silničních nehod poskytnout solidní a reálný podklad pro exaktnější posuzování technických možností odvrácení střetu při nehodách moderních motocyklů. Na práci lze navázat, vztah ověřit a případně zpřesnit na rozsáhlejším datasetu,  A
Práce s literaturou (citace), přehled literatury dle normy ČSN ISO 690 a 690-2 Práce s literaturou je příkladná. Seznam zdrojů obsahuje velké množství položek, zahrnujících zahraniční studie, odborné monografie i technické normy. Všechny zdroje jsou řádně a v souladu s normou ČSN ISO 690 citovány. A
Formální uspořádání a úprava (text, grafy, tabulky) a odborná jazyková úroveň Grafická, formální i jazyková stránka práce je na vysoké úrovni. Text je logicky strukturován, grafy a tabulky jsou přehledné a jednoznačně interpretovatelné. Drobnou vítku lze vznést pouze vůči ojedinělé kumulaci vícero obrázku u jednoho titulku (např. obr. 54). A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Miloslav Řehák, Ph.D.

Konstatuji, že předložená diplomová práce splňuje obsahové i formální nároky na tyto práce kladené. Předloženou diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Verbal classification Grade
Úplnost vypracování V úvodu diplomové práce autor velmi přehledně vysvětlil rozdíl jízdní dynamiky motocyklů od dvoustopých vozidel  a potřebu znalosti jízdní dynamiky motocyklů pro soudní inženýrství. Byl stanoven konkrétní cíl práce, a to získání experimentálních dat popisujících chování motocyklu při vyhýbacím manévru a posouzení využitelnosti získaných dat pro forézní praxi.   Dále autor v diplomové práci provedl podrobnou syntézu aktuálních poznatků v oblasti jízdní dynamiky jednostopých vozidel, a to popisem systémů aktivní bezpečnosti a také možnosti měření jízdní dynamiky jednostopých vozidel. Na tuto část autor navázal popisem problematiky podélného a příčného zrychlení motocyklů a také se v literární rešerši zaměřil na možnosti měření jízdní dynamiky motocyklů. Autor práce následně přehledně shrnul poznatky o hodnotách podélného a příčného zrychlení motocyklů získaných z dostupné literatury s vyslovením závěru, že příčné zrychlení motocyklů je v odborné literatuře popisováno méně systematicky a také s upozorněním na zastaralost dosud publikovaných dat. Autorem práce byla navržena vhodná metodika měření jízdní dynamiky motocyklů s podrobným popisem. Následně Autor provedl experimentální měření na vybraných motocyklech pro různé varianty pohybu a různé podmínky povrchů komunikace. Výsledkem experimentálních měření autora byla data, která zpracoval a vyhodnotil. Výsledky autor diplomové práce následně porovnal s hodnotami publikovanými v literatuře a ověřil stávající teoretické vztahy pro popis vyhýbacího manévru. Autor poté stanovil regresní vztah vycházející z Kovaříkova vzorce, což v příslušné kapitole velmi podrobně vysvětlil a popsal. Vypracování diplomové práce lze tedy hodnotit jako úplné. A
Zvolený přístup k řešení cíle diplomové práce Student na počátku diplomové práce provedl velmi rozsáhlou rešeršní část popisující problematiku dynamiky jednostopých vozidel oproti vozidlům dvoustopým. Následně autor práce formuloval problémy a stanovil cíle řešení, popsal použité metody a ty zdůvodnil. Provedl vlastní rozsáhlá měření, kdy získal potřebná data jako příčné zrychlení, rychlost, rozměr příčného přemístění a čas takového manévru. Hodnocená data autor práce přehledně shrnul a vyhodnotil, čímž byla získána experimentální data popisující chování motocyklu při vyhýbacím manévru a mohl tak posoudit využitelnost získaných dat pro forézní praxi. Student zvolil správný přístup k řešení cíle diplomové práce, jelikož zadané cíle práce beze zbytku splnil. A
Úroveň zpracování diplomové práce tj. originalita řešení, způsob zpracování podkladů, vstupních dat, použité metody Úroveň zpracování diplomové práce lze hodnotit jako výborné. Student v DP rozsáhlou rešeršní část doplnil vlastním návrhem měření, podrobil analýze získaná data která velmi názorně vyhodnotil. Nad rámec stanoveného cíle práce student provedl regresní vyhodnocení naměřených dat, čímž vlastně upravil/zmodernizoval tzv. Kovaříkův vzorec, což je vztah mezi příčným přemístěním, příčným zrychlením a dobou manévru příčného přemístění motocyklu, což je velkým přínosem pro forézní praxi. A
Obtížnost a správnost řešení Teoretickou část diplomové práce zpracoval student formou rozsáhlé rešerše dané problematiky, načež v práci popsal praktické využití získaných dat a jejich úskalí. Student zadaný cíl splnil a jeho zvolené řešení bylo tedy správné. A
Přínos pro praktické i teoretické využití Výsledky diplomové práce obsáhly celkově danou problematiku. Výsledky diplomové práce jsou uplatnitelné pro rozvoj oboru soudní inženýrství. Analýza jednotlivých problémů diplomové práce a jejich řešení mají uplatnitelnost ve výuce. Výsledky diplomové práce jsou uplatnitelné také pro znaleckou praxi. A
Odborná jazyková úroveň Odborná jazyková úroveň diplomové práce je nadprůměrná. A
Písemná a grafická úprava tj. text, grafy, tabulky Písemná a grafická úprava diplomové práce je nadprůměrná. A
Topics for thesis defence:
  1. 1) Na str. 130 v kapitole 4.4.2 uvádíte, že obrazový záznam pořízený dronem byl využit především pro kontrolu trajektorie motocyklu a pro určení skutečné příčné vzdálenosti. Má otázka zní, bylo na zjištěných trajektoriích motocyklů při zahájení vyhýbacího manévru zjištěno jejich krátké vychýlení na opačnou stranu, než byl zamýšlený směr přemístění, jak popisujete na str. 98 (viz Obr. 45)? 2) Jak uvádíte na str. 131, určení počátku a konce vyhýbacího manévru bylo určováno z obrazového záznamu, což bylo zatíženo určitou mírou subjektivity. Má otázka: Nebylo vhodnější pro stanovení počátku a konce vyhýbacího manévru využít data ze zařízení VBOX Sport?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová