Fallstudie 1: Unfallanalyse: Analyse des Zusammenstoßes zwischen dem blauen Volkswagen und dem roten Volvo
Part 1: Unfallanalyse
Einleitung: In dieser Fallstudie untersuchen wir einen Zusammenstoß zwischen zwei Fahrzeugen: einem blauen Volkswagen und einem roten Volvo. Der Vorfall ereignete sich, als das blaue Auto versuchte, eine Linkskurve zu machen, um vor einem Café zu parken. Das rote Auto, das in die gleiche Richtung fuhr, bemerkte die Wendung des blauen Autos nicht früh genug, was zu einem Zusammenstoß führte. Wir haben Polizeifotos erhalten, die Schäden an der Front des roten Autos und der hinteren Seite des blauen Autos zeigen. Unser Ziel ist es, die Schritte, die bei der Bearbeitung eines solchen Falls erforderlich sind, zu umreißen und die erste Handlungsmaßnahme zu bestimmen.
Schritt 1: Die Beteiligten definieren. Der erste Schritt besteht darin, Fahrzeugdaten in AnalyzerPro einzugeben. Dies kann entweder manuell erfolgen oder indem die integrierte Datenbank verwendet wird, um die beiden am Unfall beteiligten Fahrzeuge auszuwählen.
Schritt 2: Einbringen einer Skizze. AnalyzerPro bietet verschiedene Optionen zur Erstellung einer Skizze des Unfalls. Benutzer können direkt mit den verfügbaren Zeichenwerkzeugen zeichnen oder Fotos per Drag & Drop importieren. Darüber hinaus steht der Zugriff auf Google Maps zur Verfügung. Eine moderne und immer beliebter werdende Methode ist die Verwendung von 3D-Fotogrammetrie oder Laserscans, die in AnalyzerPro eingelesen werden können, um sowohl 2D-Bilder als auch 3D-Landschaftsmodelle zu generieren.
Schritt 3: Festlegung der Anfangsbedingungen. In vielen Fällen haben wir nur begrenzte Informationen über den Unfall. Um dies auszugleichen, erstellen wir einen imaginären Pfad, den das blaue Auto genommen hätte, wenn die Wendung ohne Unterbrechung verlaufen wäre. Dieser Pfad hilft uns zu schätzen, wo sich das Auto zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes befunden haben könnte.
Unser Hauptziel ist es, die Kollisionsgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge zu ermitteln. Analyzer bietet mehrere Methoden dafür an, wobei die Impuls-Vorwärts-Rechnung eine der am häufigsten verwendeten Techniken ist. In diesem Fall führen wir jedoch eine automatische Kollisionsanalyse durch, die auf denselben Prinzipien beruht, aber den Trial-and-Error-Teil drastisch beschleunigt.
Automatische Kollisionsanalyse: Wir öffnen das Modul und sehen die fünf Schritte, die wir unternehmen müssen.
1. Kollisionspositionen festelegen: Für die Kollisionspositionen machen wir eine Schätzung. Beachten Sie, dass die Vorwärtsrechnung des Impulses eine Überlappung der Fahrzeuge erfordert.
2. Endpositionen festlegen: Wir haben genaue Informationen über die Endpositionen der Fahrzeuge aus den Polizeifotos.
3. Parameter eingeben: Dieser Schritt beinhaltet die Bereitstellung von Informationen darüber, was bekannt ist und was ermittelt werden muss. Wir möchten, dass der Algorithmus den Tangens berechnet. Wir geben typische Bereiche für den k-Faktor (Aufprallelastizität) und den Reibungskoeffizienten zwischen den Fahrzeugen an. Geschätzte Geschwindigkeiten werden eingegeben, mit einem Bereich von 5 bis 30 km/h für das blaue Auto und 30 bis 90 km/h für das rote Auto. Bremspedalwerte werden für beide Autos zwischen 1 und 90% eingegeben, und für das Lenkrad betrachten wir einen positiven Wert für die Linkskurve des blauen Autos.
Unten im Fenster können wir angeben, dass wir die genauen Positionen unserer Kollision nicht haben. Deshalb geben wir den beiden Autos relative Verschiebungen und Rotationen zu ihren angegebenen Positionen an: Wir spezifizieren einen Bereich von 5 cm und 5 Grad.
4. Berechnung: Die Software führt eine Vorwärtsrechnung des Impulses für die Kollisionsanalyse durch, was einige Zeit für die Berechnung erfordert. AnalyzerPro berechnet automatisch 10 verschiedene Reihen von Berechnungen, die dem Benutzer ermöglichen zu sehen, ob es verschiedene Sätze von Eingabeparametern gibt, die zur gleichen Endposition führen.
5. Anzeigen und Übertragen: Nachdem Ergebnisse erzielt wurden, können notwendige Daten ausgewählt und in die Kollisionsanalyse- und Kinematikfenster übertragen werden.
Hauptdatenfenster: Das Hauptdatenfenster dient als Übersicht, in dem alle Daten zusammengefasst sind. Es ermöglicht auch die Anwendung verschiedener Techniken und Ansätze, um eine umfassende Analyse und Berechnungen durchzuführen, insbesondere in der Kinematik.
Fazit: Durch das Befolgen dieser Schritte und die Verwendung von AnalyzerPro können wir Kollisionsszenarien effektiv analysieren und rekonstruieren, um bei der Bestimmung von Kollisionsgeschwindigkeiten zu helfen und ein umfassendes Verständnis des Unfalls und des Verhaltens nach dem Unfall beizutragen.
Part 2: Vor-Kollisionsanalyse
Nach unseren anfänglichen Schritten fahren wir mit einer Vor-Kollisionsanalyse fort, um ein tieferes Verständnis dafür zu gewinnen, warum und wie der Unfall passiert ist. Dazu verwenden wir ein spezialisiertes Modul für unser blaues Auto, das Turning Procedure Module genannt wird und dazu dient, Fahrzeuge in Kurven zu simulieren, wobei Beschleunigung während der Kurvenfahrt und mehr berücksichtigt wird.
Analyse des blauen Autos:
Wir klicken auf unser Turning Procedure Module und öffnen das Fenster. Hier müssen wir unsere Werte eingeben:
Anfangs- und Endradius: Der anfängliche Radius, als das Auto in seiner Fahrspur war, beträgt 0, und der Endradius, als es abbiegte, beträgt etwa 15 Meter, den wir mithilfe der grafischen Werkzeuge erhalten.
Lenkzeit: Wir haben keine präzisen Daten, daher schätzen wir 1 bis 2 Sekunden und berücksichtigen verschiedene Szenarien.
Maximaler Gierwinkel (Yaw): Etwa 30 Grad.
Anfangsgeschwindigkeit: Beginnend bei 0.
Beschleunigung: Ungefähr 2 m/s².
Nachdem diese Werte eingegeben wurden, klicken wir auf „Berechnen“. Die Software berechnet dann fehlende Werte und zeigt den Fahrweg des blauen Autos an. Ein vorteilhaftes Merkmal von Analyzer ist seine Fähigkeit, andere Werte aufgrund vorgenommener Änderungen anzupassen, was die Erkundung verschiedener Szenarien erleichtert.
Durch Klicken auf „Berechnen“ werden weitere Einblicke bereitgestellt, einschließlich Anfangsgeschwindigkeit, Bremsweg, Bremszeit, Gesamtdistanz für die Reaktions-, Aufbau- und Bremsphasen sowie eines fehlenden Bremswegs von etwa 18 Metern.
Analyse des roten Autos:
Kommen wir zum roten Auto und betrachten seine Reaktion, die Aufbauphase und das potenzielle Bremsen. Um festzustellen, wann das blaue Auto für das rote Auto sichtbar wird, verwenden wir das Modul „Weg-Zeit Rechnen“. Dieses Modul berechnet die Kombination aus Reaktionszeit, Aufbauphase und Bremsphase, wenn nur eine Gesamtdistanz oder Zeit gegeben ist. Es erfordert fünf Eingabewerte. In unserem Fall füllen wir Folgendes aus:
Reaktionszeit: Geschätzt zwischen 1 bis 0,8 Sekunden.
Aufbauzeit: Geschätzt auf 0,2 Sekunden.
Endgeschwindigkeit: Automatisch aus dem Hauptdatenfenster übernommen, das aus der vorherigen Kollisionsanalyse resultiert und 57,37 km/h beträgt.
Gesamtzeit: Wir prüfen, wann das rote Auto wahrscheinlich das blaue Auto sehen kann. Dies könnte der Fall sein, wenn die linke vordere Kante des blauen Autos auf die Fahrspur des roten Autos wechselt. Mithilfe der Zeitleiste kann ermittelt werden, dass dies ungefähr 1,3 Sekunden vor dem Zusammenstoß war. Das bedeutet, dass die Gesamtzeit, auch die verfügbare Zeit für Reaktion, Aufbau und Bremsung, 1,3 Sekunden beträgt.
Verlangsamung: Geschätzt bei 7 Metern pro Quadratsekunde, abhängig von den Straßenbedingungen.
Visualisierung in 3D: Für eine umfassende Ansicht können wir das gesamte Szenario in 3D visualisieren, um tiefere Einblicke in die räumlichen Beziehungen und Positionen der Fahrzeuge zu gewinnen, indem wir einfach auf die 3D-Schaltfläche klicken.
Fazit: Durch diese Vor-Kollisionsanalyse haben wir die Dynamik vor dem Unfall untersucht, wobei wir die Wendeprozedur des blauen Autos und die Reaktion des roten Autos berücksichtigt haben. Diese detaillierte Analyse wirft Licht auf die kritischen Momente vor dem Zusammenstoß.
Bericht erstellen: Zusätzlich ist es wichtig zu beachten, dass Analyzer eine Berichterstellungsfunktion enthält. Durch Klicken auf „Datei“ und Auswahl von „Bericht erstellen“ kann die Software einen umfassenden Bericht generieren, der alle Eingabedaten, Formeln und Berechnungen enthält, die zu den Ergebnissen geführt haben. Dieser Bericht dient als wertvolle Ressource für die Dokumentation und Kommunikation der Ergebnisse in einer klaren und organisierten Art und Weise.
Fallstudie 2: Datenanalyse - Digitale Daten in der Unfalluntersuchung
Einleitung: In dieser Fallstudie begegnen wir der wachsenden Bedeutung digitaler Daten in Unfalluntersuchungen. Der Fall umfasst zwei wichtige Datenquellen: ein Audi-Auto mit Bosch CDR-Daten und einen Lkw mit digitalen Tachographendaten. Ziel ist es, diese Datenquellen zu nutzen, um die Ereignisse vor einem Zusammenstoß zwischen den beiden Fahrzeugen umfassend zu analysieren.
Ereignisübersicht: Gemäß den Zeugenaussagen entwickelte sich die Ereigniskette wie folgt: Der Lastwagen, der beabsichtigte, auf die Autobahn zu fahren, wechselte schnell von der ersten Fahrspur zur zweiten Fahrspur und anschließend zur äußersten linken Fahrspur (Richtung: von links nach rechts). Gleichzeitig fuhr der Audi in der linken Fahrspur mit hoher Geschwindigkeit. Diese Handlungen führten zu einem Zusammenstoß, wie auf dem beigefügten Bild dargestellt.
Analyse der Daten des Lkw:
Digitale Tachographendaten: In vielen europäischen Ländern schreiben Vorschriften zunehmend vor, dass Fahrzeuge mit einem Gewicht von über 3,5 Tonnen digitale Tachographen verwenden müssen. Diese Datendateien haben in der Regel Formate wie .ddd oder .v1B, und Analyzer liest diese Dateien nahtlos ein. Sie enthalten Geschwindigkeitsdaten, die mit 1 Hertz (eine Geschwindigkeitsmessung pro Sekunde) oder 4 Hertz abgetastet werden.
(1) Datenimport: Der Prozess beginnt damit, zur „Module“-Sektion zu navigieren, „Fahrdaten importieren“ auszuwählen und dann „DDD-Tachographendaten“ zu wählen. Die entsprechende DDD-Datei wird geladen, und wir wählen den spezifischen Zeitraum aus, der dem Zeitpunkt des Zusammenstoßes entspricht, also dem letzten aufgezeichneten Datapunkt vor dem Unfall.
(2) Analyse von Beschleunigung und Verzögerung: Die Überprüfung der Daten zeigt Momente der Beschleunigung und anschließenden Verzögerung. Aufgrund des erheblichen Gewichts des Lastwagens hat die Kollision mit dem wesentlich leichteren Auto nur begrenzte Auswirkungen auf ihn. Wir gehen jedoch davon aus, dass der Lastwagenfahrer reagierte, sobald er den Aufprall spürte. Folglich wählen wir einen Zeitraum aus, der sich von kurz vor der Verzögerungsphase bis etwas danach erstreckt und somit effektiv die kritische Phase vor der Kollision isoliert. Diese ausgewählten Daten werden dann in das Hauptdatenfenster übertragen.
(3) Synchronisation: Um den Kollisionspunkt in den Daten zu lokalisieren, konzentrieren wir uns auf Phase 6, in der der Lastwagen seine höchste Geschwindigkeit erreichte. Eine Sekunde vor diesem Punkt gehen wir davon aus, dass der Fahrer reagierte und diese Zeit benötigte, um zu reagieren, und dann die Bremsen betätigte. Zur Erleichterung der Synchronisation setzen wir die Positionsdistanz und die Positionszit auf null für Phase 6. Das bedeutet, dass alles vor diesem Punkt als positive Werte dargestellt wird und alles danach als negative Werte. Dies hilft uns, von dem wichtigsten Moment aus zu arbeiten – nämlich dem Zusammenstoß.
(4) Validierung: Um die Machbarkeit unserer Interpretation aus physikalischer Sicht zu bestätigen, greifen wir auf das Koordinatenfenster zurück. Dieses Fenster liefert detaillierte Informationen über jeden Punkt in der Bewegung des Lastwagens. Wir prüfen, ob die seitliche Beschleunigung innerhalb akzeptabler Grenzen liegt, um die technische Umsetzbarkeit des rekonstruierten Szenarios zu überprüfen.
(5) Erstellung eines alternativen Szenarios: Um ein alternatives Szenario zu erkunden, in dem der Lastwagen geradeaus in seiner Fahrspur fährt und später die Fahrspur wechselt, ermöglicht Analyzer das Erstellen von Kopien von Fahrzeugen. Durch das Kopieren der Fahrzeugdaten vom ursprünglichen Lastwagen in eine neue Instanz (z. B. Fahrzeugnummer drei) können wir eine alternative Version des Wegs des Lastwagens erstellen.
Analyse der Daten des roten Autos:
Gehen wir zum zweiten Fahrzeug, dem roten Auto, über, stoßen wir auf Bosch CDR-Daten. Bosch CDR ist ein Tool, das Fahrzeugsysteme wie Airbag-Module liest und relevante Daten speichert.
(1) Datenimport: Innerhalb von Analyzer ist ein dediziertes Modul für Bosch CDR-Daten über den Abschnitt „Module“ unter „Fahrdaten importieren“ zugänglich. Wir wählen das entsprechende Dateiformat (z. B. CSV) aus und geben an, dass diese Daten zum Fahrzeug 2 gehören.
(2) Datenauswahl: Wir nehmen an, dass der Unfall an einem bestimmten Datenpunkt passiert ist, den wir auswählen. Der rote Teil, den Sie auf dem Bild sehen können, ist vor der Kollision, und der schwarze Teil ist nach der Kollision.
(3) Datentransfer: Die ausgewählten Daten vor dem Unfall (in diesem Fall Ereignis 5) werden übertragen, um das Verhalten des roten Autos vor der Kollision nachzubilden.
(4) Synchronisation: Um das Verhalten des roten Autos mit dem Kollisionsereignis zu synchronisieren, klicken wir auf das Flaggensymbol. Darüber hinaus werden Anpassungen an der Fahrspur vorgenommen, wie es erforderlich ist.
Kinematische Datenanalyse: Die Untersuchung der kinematischen Daten des roten Autos zeigt eine Phase der Beschleunigung gefolgt von einer Verzögerung. Der Beginn der Reaktion erfolgt, wenn das rote Auto von der Beschleunigung zur Verzögerung wechselt, etwa 1,5 Sekunden vor Punkt 0, der Kollisionsposition. Wenn wir auf das Uhrensymbol klicken und 1,5 eingeben, sehen wir die Szenerie genau 1,5 Sekunden vor der Kollision. In unserem Fall können wir schlussfolgern, dass der rote Fahrer den blauen Lastwagen früher hätte sehen sollen, was bedeutet, dass er früher hätte reagieren können.
Überprüfung des Sichtfelds: Im Rahmen der Analyse berücksichtigen wir die Perspektive des Lastwagens. Beim Fahrspurwechsel ist es üblich, dass Fahrer ihre Spiegel überprüfen. Um dies zu berücksichtigen, integrieren wir den linken Außenspiegel des Lastwagens mit dem Symbol für Sichtlinien im Menü. Die Einstellungen für den Spiegel werden angepasst, um ein dreieckiges Sichtfeld auf dem Lastwagen anzuzeigen. Diese Visualisierung bestätigt, dass das rote Auto im Sichtfeld des Spiegels des Lastwagens gewesen sein sollte.
Fazit: Zusammenfassend liefert diese umfassende Datenanalyse wichtige Einblicke in die Umstände, die zu der Kollision zwischen dem Audi-Auto und dem Lastwagen geführt haben. Durch die sorgfältige Untersuchung sowohl der digitalen Tachographendaten als auch der Bosch CDR-Daten erhalten wir ein klareres Verständnis der Ereignisse, der Fahrerreaktionen und potenzieller Faktoren, die zu diesem Unfall beigetragen haben könnten.
