SPECIALIZAREA: Ingineria transporturilor si al traficului rutier [616369]

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAȘOV
FACULTATEA : Inginerie Mecanica
SPECIALIZAREA: Ingineria transporturilor si al traficului rutier

LUCRARE DE LICENTĂ

Profesor coordonator : Prof.Univ.Dr. Trusca Daniel
Student: [anonimizat]2017-

1. INTRODUCERE. (10-15 pag)
1.1. Statistici ale accidentelor rutiere in lanț
1.2. Noțiuni privind siguranța activă a autovehiculelor
1.3. Clasificarea accidentelor rutiere în lanț
1.4. Stadiul actual al cercetărilor experimentale
Noțiuni privind asigurările in caz de accident
1.5. Concluzii (15 randuri)

2. NOȚIUNI TEORETICE (20-25 pag)
2.1. Noțiuni privind dinamica autovehiculelor
2.2. Elemente de cinematică a mișcării ocupanților
2.3. Vătămări și criterii de vătămare
2.4. Determinarea mărimilor cinematice pe baza urmelor
2.5. Concluzii (15 rânduri)

3. CALCUL DINAMIC ȘI CONSTRUCȚIE
3.1. Date de int rare
3.2. Calcul dinamic
3.3. Calcul unui element constructiv
3.4. Calcul unui dispozitiv
3.5. Concluzii (15 randuri)

4. STUDIU EXPERIMENTAL , PRELUCRAREA ȘI ANALIZA DATELOR(20 -30 pag)
3.1. Obiectivele studiului experimental
3.2. Scenariul de testare și p regătirea experimentului
3.3. Desfășurarea experimentului
3.4. Achiziția prelucrarea și analiza datelor
3.5. Simularea, reconstrucția și compararea datelor experiment vs. simulare
3.6. Concluzii (15 randuri)

5. CONCLUZII (3-4 pag)
Concluzii pe capitole (1/2 pag)
Concluzii generale și contribuții personale
Direcții viitoare de cercetare

Introducere

În condițiile dezvoltării tehnologice actuale, automobilul a devenit unul dintre
lucrurile indispensabile ale vieții cotidiene. Creșterea numărului de autovehicule și
dezvoltarea infrastructurii rutiere au condus la intensificarea traficului rutier, și odată cu
acesta la creșterea numărului de accidente rutiere. Astfel, cercetarea evenimentelor
rutiere reprezintă un domeniu de actualitate, care trebuie s ă se adapteze permanent
evoluției tehnologice din sfera transportului rutier.

Obiectivele cercetării accidentelor rutiere vizează aspecte privind determinarea
vitezelor autovehiculelor din momentul anterior impactului și a pozițiilor acestora în
momentul impactului, descrierea dinamicii evenimentului și analiza posibilităților de
evitare a acestuia. De cele mai multe ori, scopul cercetării constă în stabilirea
răspunderii materiale și/sau penale a persoanelor implicate în eveniment.

Pentru cercetarea acci dentelor rutiere se folosește, de regulă, metoda
reconstituirii retrospective care are la bază datele primare achiziționate cu ocazia
cercetării efectuate la locul evenimentului, respectiv cu ocazia inspecției
autovehiculelor și analizei raportelor medico -legale privind vătămarea persoanelor.
Datele primare se referă la geometria locului evenimentului, identificarea urmelor
materiale, pozițiile finale ale vehiculelor și ale victimelor, caracteristicile și avariile
vehiculelor, leziunile victimelor.

Există însă situații în care, la momentul reconstitiurii evenimentului rutier, datele
primare folosite în mod uzual nu sunt disponibile sau sunt neconcludente. În aceste
condiții, cercetarea evenimentului se realizează pe baza unui număr mai redus de date
primare sau pe baza unor date de o calitate slabă. Dintre datele primare enumerate ca
fiind uzuale în cercetarea eveimentelor rutiere, datele referitoare la avariile
autovehiculelor și cele referitoare la vătămările persoanelor sunt disponibile cel mai
frecvent. Avariile autovehiculelor sunt menționate în documentele eliberate de către
organele poliției sau în formularele de constatare amiabilă întocmite cu ocazia
producerii evenimentului și se regăsesc în gestiunea societăților de asigurare sau în
dosarele întocm ite de organele de cercetare penală. Mai mult, societățile se asigurare,
în procesul de lichidare a daunelor la autovehicule efectuează constatarea avariilor,
întocmind procesul verbal de constatare și efectuează fotografii în care sunt surprinse
datele de identificare și elementele avariate ale autovehiculului. În cadrul investigațiilor
proprii, societățile de asigurare efectuaeză inspecția ambelor autovehicule implicate în
eveniment și efectuează cercetări în vederea stabilirii dinamicii evenimentului și a
răspunderii în ceea ce privește producerea acestuia. În cazul accidentelor care au avut
ca urmare vătămarea sau decesul persoanelor, datele primare referitoare la leziunile
suferite de victime sunt menționate în rapoartele medico -legale sau în fișele de
spitalizare.

În acest sens utilizarea, în procesul de reconstituire a coliziunii autovehiculelor,
a datelor primare referitoare la amplitudinea deformațiilor remanente ale structurii
autovehiculelor și a leziunilor suferite de ocupanții acestora, pot cont ribui în mod
substanțial la atingerea obiectivelor cercetării evenimetelor rutiere.

Pe baza acestor considerente au fost stabilite principalele obiective ale tezei de
doctorat:

 Stabilirea energiei de deformare a structurii constructive a autovehiculelor
implicate în accidente rutiere și reflectarea acesteia prin amplitudinea deformațiilor
înregistrate la elementele de caroserie. 
 Analiza comportării ocupanților în interiorul autovehiculului în timpul
evenimentelor rutiere prin metode și mijloace de biomec anică.
 Aprecierea eficienței protecției ocupanților în habitaclul autovehiculelor în
timpul accidentelor rutiere cu diferite mijloace tehnice adecvate. 


 Evidențierea corelației dintre mărimea energiei de deformare absorbită de
autovehicule și gravitatea vătămărilor suferite de ocupanți. 
 Posibilitatea utilizării corelației dintre energia de deformare a autovehiculelor
și gravitatea vătămărilor suferite de ocupanți în situația lipsei unor probe evidente
necesare reconstituirii evenimentului. Testarea veridicității rezultatelor obținute în
evaluarea teoretică a parametrilor dinamici și biomecanici ai evenimentului rutier. 
 Posibilitatea dezvăluirii unor “falsuri” privind declararea la societătile de
asigurări a unor avarii exagerat de mari la autovehicu le implicate în evenimente rutiere
în neconcordanță cu garadul de vătămare al ocupanților.  
Motivația principală pentru studiul aspectelor menționate vine din dorința de a
da un răspuns unei situații mereu controversate pe care, în decursul unei activități de
peste 15 ani de lichidare a daunelor la autovehicule, desfășurate la ASIROM V.I.G,
am întâlnit -o în mod frecvent. Este vorba de situațiile în care se solicitată despăgubiri
materiale însemnate ca urmare a avarierii grave a autovehiculelor, fără ca ocup anții
acestora să fi suferit vătămări. În astfel de cazuri asiguratorul trebuie să aleagă între a
da curs unei cereri de despăgubire neîntemeiate sau a refuza plata despăgubirii pe
cale amiabilă.

În scopul realizării obiectivelor menționate anterior, lucr area a fost structurată
astfel:

În Capitolul 1 este prezentat stadiul actual al cercetării accidentelor rutiere și
considerații privind stabilirea dinamicii accidentelor pe baza deformațiilor
autovehiculelor și a gradului de vătămare al ocupanților.

Capitolul 2 cuprinde studiul teoretic al coliziunii autovehiculelor, metodele de
cercetare a cinematicii ocupantului la impact și criteriile de vătămare.

În Capitolul 3 sunt cuprinse studiile efectuate pentru determinărea corelațiilor
dintre energia consu mată pentru deformarea structurii constructive a autovehiculelor și
gradul de vătămare al ocupanților, în cazul accidentelor rutiere, respectiv riscul de
vătămare, în cazul testelor de coliziune.

Capitolul 4 este destinat realizării modelului matematic in tegrat, pentru
determinarea riscului de vătămare la impact frontal pe baza parametrilor cinematici ai
ocupantului.

Capitolul 5 cuprinde descrierea etapelor cercetării experimentale și
prezentarea aparaturii utilizate.

În Capitolul 6 sunt prezentate tehni cile de achiziție și prelucrare a datelor
experimentale, rezulatatele cercetării experimantale și corelarea acestora cu
rezultatele modelării matematice.

Capitolul 7 este rezervat concluziilor finale, contribuțiiilor personale și direcțiilor
viitoare de c ercetare.

De asemenea, lucrarea cuprinde Anexe și Bibliografia aferentă tematicii de
cercetare.

6
1.1. Statistici ale accidentelor rutiere in lanț

1.1.1 Definirea acidentului rutier
Accidentul rutier este un eveniment produs pe drumurile publice, constând din
coliziunea a două sau mai multe vehicule, ori a unui vehicul cu un alt obstacol, lovirea sau
călcarea pietonilor, bicicliștilor sau altor participanți la trafic și având ca rezultat vătămarea
integritătii corporale ori moartea unor p ersoane, pagube materiale, precum si stânjenirea
circulatiei.
1.1.2 Statistica accidentelor rutiere în Romania
Conform datelor furnizate de Ministerul Administrației și Internelor prin
Inspectoratul General al Poliției, situația accidentelo r rutiere grave din România care au
avut loc în perioada 2001 -2011 este prezentată în graficul din Figura 1.1.

Creșterea numărului de accidente rutiere grave care au avut loc în Romania în
perioada 2006 -2008, se explică prin creșt erea parcului național de autovehicule, pe fondul
unei infrastructuri rutiere învechite, care nu mai corespundea traficului rutier crescut, pe de
o parte, și prin lipsa unor măsuri legislative stricte privind circulația rutieră, respectiv
neaplicarea cores punzătoare a normelor legislative existente, pe de altă parte.

Figura 1.1. Situația statistică a accidentelor rutiere grave din Romania în perioada 2001 -2011.
Sursa:

www.politiaromana.ro

7
1.2.2 Statistica accidentelor rutiere în UE

Într-o clasificare după numărul persoanelor decedate la 1.000.000 de locuitori ca
urmare a accidentelor rutiere care au avut loc în anul 2008 în statele Uniunii Europene,
România se situează pe poziția a treia cu aproximativ 140 de persoane decedate /
1.000.000 locuitori, media în statele UE fiind de 75 persoane decedate / 1.000.000
locuitori (Figura 1.2)

Figura 1.2. Numărul persoanelor decedate în accidente rutiere. UE -2008 [94]

Câteva dintre cauzele care stau la baza numărului mare de accidente rutiere din Romania
comparativ cu alte state ale Uniunii Europene sunt: infrastructura rutieră națională insuficient de
dezvoltată în raport cu parcul de autovehicule, nerespectarea de către mulți participanți la trafic a
normel or de circulație rutieră și starea tehnică a vehiculelor.

1.2. Noțiuni privind siguranța activă a autovehiculelor
Securitatea rutieră are ca scopuri principale sesizarea, identificarea, modelarea și cunoașterea
factorilor care contribuie la evitarea producer ii accidentelor de circulație rutieră sau, atunci când
accidentul totuși s -a produs, de diminuare a consecințelor acestuia.
Siguranța circulației este definită ca posibilitatea de deplasare rapidă și sigură cu autovehiculul,
fără pierderea stabilității de mers pe traiectoria comandată de conducător și fără coliziuni care să
provoace rănirea ocupanților și/sau a celorlalți participanți la trafic sau stânjenirea circulației
normale a celorlalte vehicule rutiere, în toate condițiile previzibile de trafic. De a semenea, în
cazul producerii unui accident de circulație, se impune un grad minim de risc pentru pasagerii
autovehiculului, precum și pentru ceilalți participanți la trafic. Definită astfel, sfera circulației
include următorii factori: omul, autovehiculul, calea rutieră, componența și volumul fluxurilor
de trafic, precum și viteza de deplasare.
1.2.1 Din perspectiva caracteristicilor autovehiculului care contribuie la siguranța circulației,
există două mari grupuri de măsuri care se iau în vederea creșterii gradului de siguranță

8
rutieră: grupul măsurilor de securitate activă (include toate măsurile de optimizare a
caracteristicilor autovehiculului care se iau în scopul evitării accidentelor de circulație) și
grupul măsurilor de securitate pasivă (include toat e măsurile de optimizare a caracteristicilor
autovehiculului care se iau în scopul eliminării sau diminuării consecințelor accidentelor de
circulație). Corespunzător acestor grupuri de măsuri, se deosebesc două tipuri de siguranță a
circulației: siguranță activă și siguranță pasivă.
Principalele măsuri de siguranță activă, deci de evitare a accidentelor, includ perfecționarea
sistemelor de direcție, de frânare, de rulare, de semnalizare și de iluminare, dar și perfecționarea
unor parametri dinamici care influențează în mod direct siguranța circulației prin evitarea
producerii accidentelor, precum: spațiul și timpul minime de demarare, capacitatea maximă de
accelerare în timpul efectuării depășirilor, capacitatea de a frâna pe un spațiu cât mai mic,
capaci tatea de a controla viteza de deplasare.

S-au conceput și dezvoltat sisteme inteligente pentru autovehicule, cu scopul de a optimiza
caracteristicile active de siguranță ale acestora. Cele mai importante, în ordinea cronologică a
apariției lor, sunt următ oarele:
1. – ABS (Antilock Brake System) – Sistemul de antiblocare a roților la frânare. A fost patentat în
anul 1936 sub denumirea germană AntiBlockierSystem, iar firma Bosch realizează pentru prima
dată producția în serie a acestor sisteme în anul 1976. Sis temul previne blocarea roților în
timpul procesului de frânare. Sistemul ABS este considerat sistem de siguranță activă pentru că
prin folosirea lui scade probabilitatea de coliziune prin mărirea decelerației de frânare și a
maniabilității autovehiculului. Studiile au arătat că odată cu introducerea sistemului ABS au fost
reduse numărul accidentelor fatale cu 24% și numărul celor grave cu 14% pe drumuri umede;
2. – ETC (Electronic Traction Control) – Sistemul de control al tracțiunii sau ASR (Acceleration
Slip Regulation) – Sistemul de reglare a alunecării la accelerare. Acesta poate fi considerat “un
sistem ABS inversat“, adică un ABS care lucrează în faza de accelerare a autovehiculului și
permite o accelerare eficientă, oferindu -i conducătorului un bun contr ol al autovehiculului pe
căi cu aderență scăzută;
3. – EBD (Electronic Brakeforce Distribution) – Sistemul electronic de distribuire a forței de
frânare;
4. – ESP (Electronic Stability Program) – Programul de control electronic al stabilității. Scopul
acestui si stem constă în reducerea fenomenelor de derapare, alunecare și patinare. Este oarecum
asemănător sistemelor ABS și ETC, diferența constând în faptul că acest la sistem semnalele
primite de la senzori sunt monitorizate în permanență și comparate cu cele ale unui model de
referință, sistemul oferind un răspuns mult mai rapid. Cercetările întreprinse au demonstrat
eficacitatea acestui sistem în reducerea numărului de accidente fatale (cu 34%) și a celorlalte cu
18%;
5. – BAS (Brake Assist System) – Sistemul de as istare a frânării;
6. – ACC (Adaptive Cruise Control) – Sistemul adaptiv de navigație. Mai este cunoscut și de
denumirea Distronic și a fost lansat de firma Mercedes în anul 1998. Rolul acestui sistem este
de a corecta viteza de deplasare prin înregistrarea v itezei autovehiculului din față și a distanței
până la acesta, folosind un sistem radar. Sistemul s -a dovedit foarte eficient, pentru că de când
s-a inventat, nu a mai avut loc nici o coliziune din spate de către un autovehicul echipat cu
ACC;
7. – ABC (Activ e Body Control) – Sistemul de control activ al caroseriei;

9
8. În prezent se desfășoară cercetări susținute pentru perfecționarea sistemelor de siguranță activă
deja introduse, dar și pentru dezvoltarea altora noi. Cele cu potențialul cel mai mare de a fi
introduse în anii următori sunt:
9. – LDW (Lane Departure Warning) – Sistemul de atenționare a depășirii benzii;
10. – BbW (Brake by Wire) – Sistem de fânare cu comandă electronică;
11. – ER (Environment Recognition) – Sistemul de recunoaștere a mediului în care se depl asează
autovehiculul;
12. – SbW (Steer by Wire) – Sistemul de direcție cu comandă electronică;
13. – EB (Emergency Brake) – Sistemul de frânare de urgență;
14. – EMB (Electromechanical Brake) – Sistemul de frânare electromecanic;
15. – EMS (Electromechanical Steering) – Sistemul de direcție electromecanic;
16. – PS (Platooning System) – Sistemul de mers în coloană;
17. – HC (Highway Copilot) – Sistemul de deplasare asistată pe autostradă;
18. – CA (Collision Avoidance) – Sistemul de evitare a coliziunii;
19. – AD (Autonomous Driving) – Sistemul de conducere autonomă a autovehiculului.

20. Evoluția trecută, prezentă și viitoare a potențialul de creștere a siguranței autovehiculului prin
introducerea sistemelor de siguranță active și pasive: