Master's Thesis

Categorization of vehicles according to the their front part stiffness

Final Thesis 2.1 MB Appendix 838.07 kB

Author of thesis: Bc. Vojtěch Veselý

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Albert Bradáč, Ph.D.

Reviewer: Ing. Pavlína Moravcová, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the possibility of categorizing vehicles according to the stiffness of their front structure in order to simplify the quantification of vehicle damage in traffic accident reconstruction. The theoretical part describes the principles of vehicle deformation behavior,
Energy Equivalent Speed (EES), the structural design of vehicle front ends, and methods of damage documentation. The practical part is based on the evaluation of crash-test data from the NHTSA database. For individual vehicles, stiffness parameters 𝐴 and 𝐵 were determined and subsequently
statistically evaluated within vehicle market segments. The thesis also includes an assessment of outliers, a correlation analysis of mass-geometric parameters, and verification of conversion coefficients 𝑋 and 𝑌. The results show that market segments can serve as a basic framework for vehicle categorization, but they are not a universally sufficient criterion. Simplified use of data from similar vehicles is possible only for selected, sufficiently homogeneous categories.

Keywords:

Vehicle stiffness, EES, CRASH3, crash tests, vehicle categorization

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

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. Zohledňoval jste použité metody NHTSA stran šířky deformace a šířky vozidla? Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B

Topics for thesis defence

  1. Jaké hlavní konstrukční faktory podle Vás způsobují, že vozidla stejné obchodní třídy vykazují rozdílné tuhostní parametry?
  2. V metodické části uvádíte použití korelační analýzy. Jaký konkrétní korelační koeficient byl použit (Pearsonův, Spearmanův nebo jiný) a proč byla zvolena právě tato metoda?
  3. Byly před provedením korelační analýzy ověřovány předpoklady použité metody, například normalita dat nebo p-value? Pokud nikoliv, jaký může mít tato skutečnost vliv na interpretaci výsledků?
  4. V práci docházíte k závěru, že samotná obchodní třída není univerzálně dostačujícím kritériem kategorizace vozidel. Jaké jiné technické parametry nebo kombinaci parametrů byste po dokončení práce považoval za perspektivnější základ budoucí kategorizace vozidel podle tuhosti?

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. Albert Bradáč, Ph.D.

I přes negativní výsledek hledání možnosti zobecnění tuhostních parametrů dle jiných parametrů vozidel, jedná se o práci, která má pro praxi velký význam. Proto ji doporučuji k obhajobě. 
Evaluation criteria Verbal classification Grade
Splnění cíle a rozsahu zadání Cíle byly beze zbytku splněny. A
Úroveň zpracování teoretické části tj. poznatky získané studiem Teoretická část zahrnuje problematiku rázu, deformace vozidel a měření vyhodnocení míry deformace. A
Úroveň zpracování analytické části tj. zpracování podkladů a vstupních dat, použité metody Autor práce vyhodnotil 652 nárazových zkoušek, ze kterých stanovil tuhostní koeficienty a následně provedl rozsáhlou korelační analýzu pro zjištění závislosti těchto tuhostí na různých parametrech (obchodní třída, rozměry, hmotnost,, jejich kombinace). A
Odborná úroveň diplomové práce Po odborné stránce je práce na velmi dorbé úrovni. A
Přínos pro praktické i teoretické využití Přesto, že se nepodařilo najít jednoznačnou korelaci mezi parametry tuhosti a jinými parametry vozidel, resp. bylo ověřeno, že taková korelace neexistuje, j výsledky možné dále využít např. pro tvoru energetických rastrů pro hodnocení míry poškození vozidel. A
Práce s literaturou (citace), přehled literatury dle normy ČSN ISO 690 a 690-2 Provedená rešerše literatury zahrnuje 85 publikací, v převážné většině zahraničních. Citace jsou v souladu s normou. A
Formální uspořádání a úprava (text, grafy, tabulky) a odborná jazyková úroveň Po formální stránce není práci co vytknout. A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Pavlína Moravcová, Ph.D.

Autor zpracoval rozsáhlý soubor dat a provedl jejich systematické vyhodnocení. Přínosem práce je zejména zpracování dat z databáze NHTSA a ověření možností kategorizace vozidel podle tuhostních parametrů. Slabší stránkou práce je statistická interpretace výsledků, kdy jsou z korelační analýzy vyvozovány závěry bez doložení statistické významnosti zjištěných vztahů. Diskusní část místy přechází spíše do shrnutí výsledků než do jejich hlubší odborné interpretace. Přes uvedené nedostatky práce splňuje požadavky kladené na diplomovou práci a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Verbal classification Grade
Úplnost vypracování Student vytvořil rozsáhlou teoretickou rešerši zaměřenou na mechaniku nárazu, deformační chování a konstrukci vozidel. Na základě dat z databáze NHTSA provedl výpočet tuhostních parametrů, jejich statistické vyhodnocení, analýzu odlehlých hodnot a ověření použitelnosti navržených přepočetních vztahů. Získané výsledky následně interpretoval a zhodnotil. A
Zvolený přístup k řešení cíle diplomové práce Zvolený postup řešení odpovídá stanoveným cílům práce. Určitým omezením je skutečnost, že kategorizace vozidel byla založena výhradně na obchodních třídách, jejichž technická homogenita není jednoznačně prokázána. Při kategorizaci navíc nebyl zohledněn rok výroby vozidel, který může významně ovlivňovat jejich tuhostní charakteristiky v důsledku vývoje konstrukčních řešení, použitých materiálů a bezpečnostních požadavků. B
Úroveň zpracování diplomové práce tj. originalita řešení, způsob zpracování podkladů, vstupních dat, použité metody Pozitivně hodnotím rozsah analyzovaného souboru a snahu o praktické ověření navržených přepočetních vztahů. Za slabší stránku považuji statistickou část práce. Autor používá korelační analýzu, avšak metodika explicitně neuvádí, zda byl použit Pearsonův či jiný korelační koeficient. Současně nejsou ověřovány předpoklady použité metody ani statistická významnost zjištěných korelačních vztahů. Přesto jsou z korelační analýzy vyvozovány závěry o existenci či neexistenci vazeb mezi sledovanými veličinami. V některých případech jsou interpretovány korelace u velmi malých souborů vozidel a v některých případech si autor protiřečí. C
Obtížnost a správnost řešení Řešená problematika je odborně náročná a vyžaduje znalosti z oblasti  konstrukce vozidel a statistického zpracování dat. Postup výpočtu parametrů A a B je zpracován správně a výsledky působí konzistentně. Výhrady mám k některým interpretacím korelačních výsledků a k formulaci některých závěrů, které jsou místy optimističtější, než by odpovídalo dosaženým hodnotám korelačních koeficientů. B
Přínos pro praktické i teoretické využití Práce má praktický přínos zejména pro oblast rekonstrukce dopravních nehod. Výsledky ukazují limity využití obchodních tříd při odhadu tuhostních parametrů. Z teoretického hlediska práce rozšiřuje poznatky o variabilitě tuhostních charakteristik mezi jednotlivými obchodními třídami vozidel. Praktická využitelnost výsledků je však částečně omezena skutečností, že kategorizace nezohledňuje další významné faktory, jako je rok výroby nebo vývoj konstrukčních a bezpečnostních prvků v čase. B
Odborná jazyková úroveň Práce je napsána na velmi dobré odborné úrovni. Terminologie je používána správně a text je srozumitelný. Pouze některé části teoretické kapitoly působí spíše popisně a méně analyticky. A
Písemná a grafická úprava tj. text, grafy, tabulky Práce je přehledně strukturována a obsahuje odpovídající množství tabulek a grafických prvků. U vzorců a v tabulkách nejsou uváděny jednotky jednotlivých veličin, což snižuje přehlednost práce a komplikuje interpretaci výsledků. Diskusní část místy působí spíše jako komentované shrnutí výsledků než jako skutečná odborná diskuse. V textu se rovněž objevují některé interpretační nepřesnosti. B
Topics for thesis defence:
  1. Byly před provedením korelační analýzy ověřovány předpoklady použité metody, například normalita dat nebo p-value? Pokud nikoliv, jaký může mít tato skutečnost vliv na interpretaci výsledků?
  2. V práci docházíte k závěru, že samotná obchodní třída není univerzálně dostačujícím kritériem kategorizace vozidel. Jaké jiné technické parametry nebo kombinaci parametrů byste po dokončení práce považoval za perspektivnější základ budoucí kategorizace vozidel podle tuhosti?
  3. V metodické části uvádíte použití korelační analýzy. Jaký konkrétní korelační koeficient byl použit (Pearsonův, Spearmanův nebo jiný) a proč byla zvolena právě tato metoda?
  4. Jaké hlavní konstrukční faktory podle Vás způsobují, že vozidla stejné obchodní třídy vykazují rozdílné tuhostní parametry?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová