Teorie analýzy dopravních nehod
Anotace tematického modulu
Vzděláváním v tomto modulu jsou rozvíjeny schopnosti účastníků řešit základní znalecké problémy, které souvisejí s řešením dopravních nehod a s haváriemi vozidel. Účastníci prokazují znalosti teorií používaných při výpočtovém modelování souvisejícím s dopravními nehodami, postupů při jejich řešení a prokazují schopnost aplikovat tyto poznatky na konkrétní situace vzniklé při nehodě. Dále prokazují schopnost pracovat s výpočetní technikou a na principu výpočtového modelování řešit konkrétní problémy v rámci všech fází dopravní nehody.
Cíl tematického modulu
Cílem vzdělávání v rámci modulu 3a je vytvořit ucelené teoretické a metodické základy nezbytné pro objektivní technickou analýzu dopravních nehod. Účastníci si osvojí fyzikální a matematické základy pro zpracování a validaci nehodových dat a porozumí vztahu mezi konstrukcí vozidel a jejich jízdní stabilitou v mezních situacích. Získají tak znalosti nutné pro pochopení mechanismu rázu, časoprostorové rekonstrukce nehodového děje a pro následné praktické využití simulačního softwaru.
Počet kreditů (ECTS)
25
Osnova tematického modulu
Blok 1: Vybrané statě z fyziky a matematiky
- Lineární algebra a soustavy rovnic: úpravy rovnic, zjednodušování výrazů, práce s vektory, vektorový a skalární součin (využití při analýze sil a rázů), soustavy lineárních rovnic.
- Funkce: základní pojmy, goniometrické funkce, trojúhelníky a aplikace na rozklad sil.
- Diferenciální a integrální počet: geometrický a fyzikální význam derivací, výpočet okamžité rychlosti a zrychlení z časových řad, neurčitý a určitý integrál, výpočet dráhy a rychlosti integrací funkcí zrychlení.
- Kinematika a dynamika hmotného bodu a tělesa: základní veličiny, šikmý vrh, pohyb po kružnici, Newtonovy pohybové zákony, analogie při rotaci těles.
- Energie a práce: kinetická a potenciální energie, práce třecích a odporových sil, zákon zachování mechanické energie.
Blok 2: Dynamika vozidel
- Pneumatika jako základní prvek přenosu sil: mechanismus tření, adheze a skluz, přenos podélných a bočních sil (Kammova kružnice), vliv typu pneumatiky, tlaku a stavu vozovky na brzdnou dráhu a směrovou stabilitu.
- Síly působící na vozidlo: statické a dynamické změny zatížení při akceleraci a brzdění, jízdní odpory, vztah mezi hnací silou, přilnavostí a limity akcelerace, brzdné vlastnosti a aktivní bezpečnost, výpočet brzdné dráhy, vliv rozdělení brzdných sil mezi nápravy.
- Směrová stabilita a ovladatelnost: zatáčení a směrová stabilita, mezní rychlost průjezdu směrovým obloukem a stanovení rychlosti pro převrácení vozidla.
- Zemědělská vozidla: stoupavost a svahová dostupnost, dynamika.
- Drážní vozidla: brzdné dráhy, limity adheze kolo–kolejnice a specifika pohybu, konstrukce drážních vozidel z hlediska pasivní bezpečnosti.
Blok 3: Teorie analýzy dopravních nehod
- Úvod do analýzy dopravních nehod: podklady pro analýzu, druhy stop, sběr dat na místě nehody a měřicí technika, tvary a parametry komunikace, prohlídka místa nehody, znalecký experiment, vyšetřovací pokus, vozidlová data.
- Jízdní manévry vozidla: příčné přemístění a předjíždění, podélná bezpečná vzdálenost, bezpečný odstup.
- Diagramy při analýze dopravních nehod: diagram dráha-čas, intervalový diagram, oblast zakrytého výhledu.
- Dopravní nehody s chodci: specifika, limity, možnosti analytického řešení, empirické metody, ukázky řešených nehod.
- Dopravní nehody s cyklisty: specifika, dynamické parametry jízdních kol, možnosti řešení, kazuistiky.
- Výběhová analýza při střetu vozidel: metody Burg, Marquardt, McHenry, energetická.
- Analýza korespondence poškození: tvarová a výšková korespondence, charakter poškození.
- Kvantifikace rozsahu poškození: EES, deformační energie, Crash 3, energetický rastr, přepočet EES.
- Mechanika střetu vozidel: centrický a excentrický střet, skluz, parametry rázu.
- Grafické a graficko-početní metody analýzy dopravních nehod: DRHI, MDRHI, metoda rhomboidního řezu, energetického prstence, průnik pásem.
- Kazuistiky nehod vozidel.
- Nehody za účasti motocyklů: specifika, empirické metody, kazuistiky.
- Znalecký posudek k analýze dopravní nehody, interpretace závěrů.
- Pojistné podvody: kompatibilita vs. plauzibilita.
Výstupy učení
Znalosti – absolvent umí:
- vysvětlit principy aplikované matematiky (derivace, integrály, statistika, maticový počet) v kontextu technických výpočtů,
- popsat fyzikální zákony pohybu vozidla, mechanismy přenosu sil v kontaktní ploše a vliv konstrukčních parametrů na stabilitu,
- objasnit teoretické principy mechaniky rázu, zejména zákony zachování a metodiku výpočtu rychlostí před a po střetu,
- identifikovat druhy stop a popsat metodické postupy pro jejich technickou interpretaci a dokumentaci,
- vysvětlit strukturu a význam pohybových a intervalových diagramů (s-t, s-v) pro rekonstrukci nehodového děje.
Dovednosti – absolvent umí:
- vypočítat parametry pohybu vozidla a energetické bilance při rázu,
- analyzovat vliv asistenčních systémů a konstrukčních prvků na chování vozidla v kritických situacích,
- validovat dostupné podklady, doplnit je a transformovat do podoby vstupních dat pro výpočty a modely,
- rekonstruovat nehodový děj s využitím analytických metod.
Kompetence – absolvent umí:
- metodicky připravit teoretický rámec pro komplexní technickou analýzu dopravních nehod,
- odborně argumentovat a obhájit zvolené výpočtové modely a postupy při modelování,
- samostatně rozhodovat o vhodnosti použití konkrétních teoretických metod pro daný typ nehodového děje.
Podmínky absolvování
- Písemná zkouška: Zkouška ověří znalosti účastníků v oblasti analýzy dopravních nehod formou početního řešení dílčích částí průběhu nehodového děje. Požadována je 75% úspěšnost.
- Ústní zkouška:Zkouška ověří znalosti účastníků v oblasti analýzy dopravních nehod.
- Individuální projekt: Účastníci zpracují práci na vybrané téma – dílčí oblast analýzy dopravních nehod.
Úspěšným absolventům modulu bude vydán mezinárodně uznávaný mikrocertifikát.
Odpovědnost: Mgr. Eva Kosinová, Ph.D.