reconstituirea - Aspecte generale

reconstituirea - Aspecte generale

1

reconstituirea - Aspecte generale

O formulare a unui accident poate fi: accidentul este o ntmplare neateptat care modific situaia vehiculelor implicate, ca i situaia pasagerilor sau a pietonilor. Reconstituirea accidentelor rutiere reprezint un domeniu practic ce necesit studii de specialitate i antrenament practic necesar obinerii unei minime experiene.

In aceast activitate este foarte important culegerea ct mai fidel a datelor din scena accidentului (la cald). In mod normal, organele de poliie sunt cele abilitate s dispun conservarea scenei accidentului, cnd cel puin doi specialiti (numii accidentologi) consemneaz, n principal, informaiile referitoare la:

- vehiculele implicate (presiune in pneuri, starea de curenie a geamurilor, reglarea parasolarelor, a oglinzilor retrovizoare, starea echipamentelor lor - funcionarea tergtoarelor de parbriz, de faruri, starea de uzur a anvelopelor, starea sistemului de frnare, a celui de iluminare i semnalizare, existena GPS, a radioului, starea centurilor de siguran, zone de contact a pasagerilor cu suprafee interne gradul de ncrcare, gradul de deformare);

- starea infrastructurii (planul cotat, urmele de rulare, frnare, derapare, punct de oc, poziiile finale ale vehiculelor);

- condiiile atmosferice, de iluminare, referitoare la aderen;

- partenerii de trafic, declaraiile martorilor.

Fotografiile sunt absolut necesare pentru evaluarea deformaiilor imprimate autovehiculelor i a poziiilor reciproce post impact. Pentru expertul ce nu se poate deplasa la locul accidentului, fotografiile trebuie s permit formarea imaginii clare asupra scenei accidentului, cu att mai mult cu ct scena accidentului nu poate fi conservat mult timp. Reconstituirea accidentului se face pe baza dinamicii de conservare a energiei, care regizeaz succesiunea fazelor ce descriu accidentul. Programe dedicate valideaz ipotezele, ordonndu-le dup cea mai mare probabilitate.

Reconstituirea accidentelor are dou faze:

- estimarea unor variabile (de regul, vitezele asociate diferitelor faze ale accidentului, fiecare faz fiind caracterizat de vitez de debut i vitez de final). Cei mai muli experi pornesc de la faza post coliziune (de la ieirea din coliziune, pn la oprire), folosind relaii specifice micrii uniform ncetinite, pentru care se adopt o deceleraie medie (egal cu produsul g, unde g - acceleraia gravitaional i - coeficient de aderen), urmat de analiza fazei coliziunii i apoi de cea a pre coliziunii;

- simularea numeric a accidentului.

Metodele de reconstituire a accidentelor au evoluat n pas cu progresele din domeniile conexe, cum sunt metodele moderne de investigare a scenei accidentului, care au preluat tehnici din topometrie, din activitatea de mentenan a vehiculelor, supravegherea din satelit, biomecanica, etc. Actualmente se beneficiaz de posibilitile de fotografiere aerian, filmare cu camere digitale, msurarea distanelor cu aparatur laser, examinarea locului accidentului cu aparatur care poate da valoarea coeficientului de aderen, examinarea atent a vehiculelor implicate n accident, prin fotografierea atent a interiorului i exteriorului lui, prin testarea eficacitii sistemului de frnare pe standuri specializate, prin utilizarea informaiilor furnizate de blocurile electronice de monitorizare a funciilor de frnare, de declanare a sistemelor air bag i de pretensionare a centurilor de siguran, de modelarea cu ajutorul computerelor a dinamicii accidentului.

Rezultatele obinute cu aceste moderne facilitai au nceput s rstoarne, sau s estompeze importana declaraiilor martorilor, care puteau aprecia direciile de deplasare ale vehiculelor, dar nu puteau aprecia vitezele de deplasare ale acestora.

1.1. Investigarea scenei accidentului

Culegerea datelor de pe locul desfurrii unui accident de trafic rutier are o nsemntate deosebit pentru calitatea i precizia reconstituirii accidentului. Toi cercettorii subliniaz acest aspect, adugnd aspectul juridic:

scena unui accident este scena unui caz penal, deci trebuie tratat ca atare.

Cu ct durata dintre desfurarea evenimentului rutier i investigare va fi mai scurt, cu att mai bine se vor conserva urmele i cu ct investigarea va fi mai profund (detaliat), cu att vor fi mai uor depistate evidenele referitoare la accident. In lipsa urmelor evidente, nu se pot efectua reconstituiri. Urmele evidente trebuie culese de pe drum, de pe vehiculele implicate i de pe persoanele care au suferit vtmri.

Fig. 1.1. Schia locului accidentului, realizat cu mijloace de msurare folosite n operaii cadastrale

Vechile metode de investigare a scenei accidentului se bazau pe examinarea fotografiilor scenei i pe msurtorile personale fcute de expertul tehnic cu instrumente clasice (rulete, rareori teodolit). Cea mai cunoscut metod recomandat celor ndreptii legal s culeag datele de pe locul (scena) accidentului este cea denumit metoda coordonatelor de baz (metoda liniei de referin), n care toate cotele pe direcia longitudinal se msoar pe direcii perpendiculare pe o linie de baz (paralel cu direcia transversal). Evoluia tehnicii de filmare a permis achiziionarea de ctre experi a unor camere de luat vederi digitale la preuri relativ mici, a unor teodolite electronice i a unor instrumente cu laser pentru msurarea distanelor.

Fig. 1.1 este o schi realizat pe baza msurrii pe cale electronic a scenei accidentului, cu ajutorul unei staii integral computerizate care scaneaz scena accidentului. O astfel de staie folosit de instituiile de cadastru a intrat n dotarea organelor de poliie din SUA. Staia folosete o raz de lumin pentru msurarea gabaritelor i a distanelor reciproce ale obiectelor de pe scena investigat, iar informaiile obinute sunt prelucrate, n sensul transformrii lor n coordonate amplasate n sistem tridimensional, cu ajutorul unor programe CAD. S-au folosit 100 date (puncte de msurare) pentru ntocmirea imaginii din fig. 1.1.

Fig. 1.2. Teodolit interfaat cu Fig. 1.3. Imaginea interseciei (obinut din satelit) un computer Teodolitul din fig. 1.2 permite interfaarea cu computerul pe care expertul definitiveaz raportul de expertiz. Avantajele sunt precizia mare i economia de timp alocat msurtorilor.

Un ajutor important l introduce accesul la imaginile de mare rezoluie oferite de satelit (fig. 1.3). Rezoluii de ordinul a 30 mm sunt disponibile actualmente i pentru utilizatori din unele orae ale Romniei. Cu circa dou decenii n urm, chiar n statele avansate economic se foloseau metode manuale de investigare, de tipul metodei coordonatelor de baz, a triangulaiei, sau a combinaiei lor. Unii investigatori apreciaz puterea de penetrare a unor aspecte ascunse, ndeosebi n cazul investigaiilor desfurate pe timp de noapte, a metodelor care folosesc aparatur bazat pe raze laser. Prelucrarea fotografiilor efectuate la locul accidentului a fost denumit metoda rectificrii fotografiilor.In tabelul 1.1 sunt prezentate date comparative referitoare la economia de timp pentru investigare, costuri, posibilitatea reprezentrii spaiale, preciziei (s-a considerat ca referin precizia 100% pentru datele culese cu staia integral computerizat).Tabelul 1.1. Costuri i durate afectate culegerii datelor pe scena accidentuluiMetodaDurata culegerii

datelor, oreNr. ore pregtirecost ($)3Dprecizie, %

coordonate de baz28-nu95

triangulaie38-nu97

laser0,549500da98

staia integral computerizat0,648500da100

foto rectificare0,21395nu97

Fazele accidentelor pot fi tratate n dou moduri distincte: unul denumit modul impact, iar celalalt, modul global.a) Fazele modului impact

Prima etap (faza iniial) a acestui mod este denumit faza pre-impact, ce corespunde perioadei dintre conturarea strii critice (pericol iminent) i momentul primului contact al unui vehicul cu cellalt participant la trafic (fig. 1.4). Iminena pericolului de accident poate fi indicat de manevrele critice de conducere, cum ar fi frnarea intens i brusc, deraprile, virarea brusc.

Cea de a doua faz este denumit perioada derulrii, aceasta coninnd reacia conductorului auto, i timpul scurs pn la primul contact.

Cea de a treia faz este caracterizat de consumarea deformaiilor reciproce, nsoite de fenomenele de cuplaj i de ieirea din contact, pn la oprirea vehiculului, ori pn la lovirea unui nou obstacol.b) Fazele modului globalFaza de pre-impact a acestui mod caracterizeaz starea conductorului auto n momentele imediat premergtoare accidentului: starea de atenie, de nervozitate, de satisfacie, sau de insatisfacie, etc (fig. 1.5).

Cea de a doua faz este faza de impact, corespunztoare perioadei dintre primul contact, pn la oprire. Dup oprirea tuturor participanilor la coliziune, debuteaz cea de a treia faz, care include toate activitile de asigurare a scenei accidentului, de mobilizare a celor ce pot salva vieile omeneti, a organelor de poliie, etc.

Fig. 1.4. Fazele modului impact

Fig. 1.5. Fazele modului global

Lucrrile de specialitate publicate n rile Comunitii Europene consider c n prezent se poate vorbi despre un management al investigrii accidentelor. Noiunile de baz cu care trebuie s opereze expertul sunt, n linii mari:

a) punctul de posibil percepere ca poziie a locului din care o persoan cu concentrare normal poate s sesizeze (anticipativ) o situaie periculoas (acest punct poate s coincid, sau s precead punctul de percepere);

b) punctul de percepere, ca poziie a locului n care este, de fapt, conductorul vehiculului, sau pietonul sesizeaz o situaie (posibil) periculoas;

c) neregula (nclcarea legilor de trafic) const n deplasarea unui vehicul, sau pieton ntr-un alt culoar dect cel care i este alocat (exemplu: depirea marcajului longitudinal continuu al drumului);

d) debutul aciunii evazive, ca prim aciune (manevr) declanat de un participant la trafic cu scopul evitrii coliziunii;

e) punctul fr scpare, ca fiind acel loc i/sau moment dup care coliziunea nu mai poate fi evitat prin nici o manevr. Poziia acestui punct poate varia considerabil n cadrul lanului de evenimente corespunztoare accidentului;

f) momentul primului contact, ca loc i/sau moment corespunztor producerii unor daune apreciabile, vtmri;

g) contactul iniial, ca prim atingere accidental de ctre o unitate de trafic (vehicul, pieton, ciclist) aflat n micare;

h) angajamentul maxim, ca deformarea maxim produs unitii de trafic (cea mai adnc deformaie a perimetrului vehiculului);

i) restituirea (desprinderea, reculul), ca separare a unitii de trafic (anterior coliziunii, aflat n micare) de obiectul cu care a intrat n coliziune;

j) oprirea i poziia final ca loc al stabilizrii deplasrii finale (post coliziune).

Revenind la cele trei mari categorii cu care opereaz modul impact, se subliniaz urmtoarele caracteristici ce trebuie analizate de ctre expert:

Pre impactul:

- capacitatea participantului la trafic de a lua decizii corespunztoare;

- calitile de percepere i de reacie ale oferului/pietonului;

- anticiparea corect a situaiei ce conduce la evitarea coliziunii;

- anticiparea corect a situaiei ce conduce la oprire.Impactul:

- gradul de avariere a vehiculelor;

- gradul de vtmare a persoanelor;

- vitezele i modificarea vectorilor vitez;

- evaluarea pagubelor obiectelor implicate n accident.

Post impactul:

- aprecierea traiectoriilor de deplasare a vehiculelor pn n poziia de oprire;

- traiectoria centrului de greutate al pasagerilor/pietonilor, deplasarea segmentelor corpului pasagerilor (corelate cu gradul de vtmare), modul de reinere a lor.

In investigarea unui accident sunt considerate patru elemente de baz :

- analiza scenei accidentului (urme de derapare, zgrieturi in carosabil, puncte de impact, moloz desprins de pe elementele de caroserie, pagube generate elementelor de decor, balustradelor, fixarea reperelor din mediul nconjurtor);

- analiza pagubelor materiale produse vehiculelor (fotografierea din fa i lateral a zonelor deformate, stabilirea direciei principale a forelor de impact, depistarea defeciunilor mecanice, a pagubelor suferite de sistemul de rulare - jante i anvelope - a corespondenei prilor metalice i a altor elemente ale vehiculelor, cu urmele imprimate pe carosabil i pe alte elemente de decor, sau de vehicule/pietoni cu care au intrat in coliziune);

- analiza vtmrilor pasagerilor/pietonilor (determinarea vtmrilor oferului, pasagerilor/pietonilor, folosirea ulterioar a rapoartelor medicale, evaluarea direciilor de impact i implicit, a direciilor de proiectare a corpurilor pasagerilor);

- analiza factorilor de risc, a constrngerilor de trafic, de vizibilitate, de stare a vremii, de calitatea carosabilului, de posibilitatea vizualizrii factorilor de risc (deficiene de geometrie - raze de curbur trasate la limit, sens giratoriu cu raz prea redus - deficiene privind calitatea suprafeei drumului, amplasarea necorespunztoare a indicatoarelor de trafic, dimensiuni reduse a acestora, detalieri privind condiiile generale de trafic - debit de vehicule, ambuteiaje - modul de iluminare a cii de rulare i aprecieri asupra deficienelor de iluminare stradal, drum in reparaie, distanele de la care se pot vizualiza anumite obstrucionri, etc).

Urmele evidente de pe scena accidentului sunt cele rezultate din scuturarea noroiului de pe elementele de caroserie puternic solicitate la impact, zgrieturile imprimate mbrcmintei asfaltice, urmele de pe prile laterale ale drumului (amprente pe acostament, deformarea balustradelor), urmele datorate scurgerilor de lichide (lichid de rcire, combustibil, uleiuri, lichid de frn) i urme imprimate de anvelopele vehiculelor implicate. Aceste urme sunt cu importante deoarece dau indicii asupra locului impactului i a traiectoriilor post impact. O importan aparte revine urmelor imprimate de anvelope, cu ajutorul crora se pot efectua aprecieri asupra vitezei de deplasare a vehiculelor. O prim clasificare a acestora folosete criteriul modului de generare a lor (v. cap. 4):

- urme imprimate (ntiprite);

- urme datorate alunecrii (deraprii);

- urme de frecare (tocire a materialului anvelopei).

1.2. Examinarea vehiculului

Fig. 1.4. Instalaie de culegere a datelor furnizate de echipamentul air - gab -ului

Operaiunile de examinare a vehiculului implicat n accident au fost dintotdeauna i vor continua s fie, un aspect important al reconstituirii accidentului, deoarece pot furniza un volum mare de informaii despre istoricul accidentului. Astfel, caracteristicile deformaiilor determin orientarea vehiculului n momentul impactului i intensitatea impactului. Numeroase alte informaii se pot obine din examinarea interioar (a habitaclului), a planei de bord, scaunelor, air - bag -urilor, centurilor de siguran, etc. Automobilele moderne dispun de facilitile oferite de accesul la priza de diagnosticare a unor uniti centrale de control electronic din componena unor sisteme i echipamente speciale, de tipul frnarii asistate electronic, sau al siguranei pasive (echipamente de pretensionare a centurilor pasagerilor i sisteme air bag).

Aceste uniti centrale echivaleaz cu cutia neagr din dotarea avioanelor de pasageri, deoarece efectueaz nregistrri referitoare la mrimi mecanice specifice descrierii condiiilor din momentele premergtoare impactului i din timpul derulrii impactului. Fig. 1.4 arat unitatea de control a air bag-urilor, interfaat cu un lap-top printr-un bloc de adaptare specific dotrii unitilor de depanare auto (indicat prin sgeat). Aceast unitate de control a air bag-ului a fost complet decuplat din sistemul electric al automobilului (BUS-ul comun) datorit avariilor severe suferite de automobil (avarii post impact). Cutia neagr d informaii despre variaia n timp a vitezei (derivata vitezei fiind acceleraia) i despre intensitatea efortului dezvoltat n centurile de siguran. Dezavantajul interpretrii cu mult dificultate a spaiului de frnare efectiv, introdus de sistemele de frnare tip ABS, e compensat de posibilitatea culegerii datelor cinematice i dinamice de ctre unitile de comand electronic a lor. Alte blocuri electronice ce deservesc diverse alte instalaii speciale ale automobilelor stocheaz o multitudine de date referitoare la funcionarea defectuoas a componentelor instalaiei.

Fig. 1.5. Dispozitiv de citire a me- Fig. 1.6. Aparatura pentru msurarea

moriilor unor instalaii speciale acceleraiilor

Un dispozitiv de citire a memoriei (fig. 1.5) se cupleaz cu portul DBR2 al automobilului, prin care se descarc informaiile referitoare la strile electrice i mecanice anormale, unele dintre acestea fiind datorate chiar accidentului investigat. Figura 1.6 arat un alt dispozitiv de investigare pentru verificarea eficacitii sistemului de frnare. Se monteaz pe bordul automobilului testat la probele de frnare i permite citirea deceleraiilor realizate la fiecare prob.

1.3. Reconstituirea

Se mai folosesc calcule de mn bazate pe ecuaii derivate din legile fizicii. Proliferarea computerelor ieftine i a programelor dedicate, relative ieftine, ncepe s-i fac loc n tehnicile de reconstituire a accidentelor. Fig. 7,a prezint poziiile de impact a dou autoturisme implicate ntr-un accident, iar fig. 7,b arat poziiile finale ale acestora. Ipotezele referitoare la condiiile iniiale ale impactului (ndeosebi poziiile reciproce de impact i vitezele de impact) constituie datele de intrare pentru programul ce efectueaz reconstituirea, iar rezultatele finale (aspectul deformaiilor autoturismelor, fig. 1.7,c, de exemplu) se compar cu starea final de fapt. Dac poziiile post impact ale autovehiculelor coincid cu cele msurate pe scena accidentului, se consider c datele de intrare au fost corecte. Figura 1.7,c arat deformaiile autoturismului rou, determinate prin simulare. Acestea se compar cu deformaiile reale, ca o msur de verificare a preciziei programului.

a) poziia iniial de impact b) poziiile finale post - impact

c) deformaia post impact Fig. 1.7: Faza iniial i cea final; deformaia post impact a unuia dintre vehicule1.4. Instrumente de investigare. Generaliti despre teoriile impactului.

Teoria Hertz i Saint VenantScopul aplicrii teoriei ciocnirii corpurilor elastice n cazul coliziunii vehiculelor este acela de estimare a forelor maxime de impact i a duratei impactului, cu ajutorul legii elasticitii materialelor enunate de Hook. Aplicarea legii deformrii plastice statice a metalelor la coliziunea vehiculelor are drept rezultat o majorare a duratei deformaiei, comparativ cu modul real de aplicare cu oc a forei deformatoare.

a) Teoria Galilei, Huygens i Newton

Aplicarea acestei teorii este recomandabil n cazul aprecierii vitezei de ieire din coliziune, pe baza vitezei de intrare n coliziune, ci nu pentru a determina fora impactului i cronologia coliziunii.

Ipotezele simplificatoare n cazul aplicrii acestei teorii sunt:

- durat scurt de impact, forele fiind foarte mari;

- toate forele exterioare sunt neglijabile comparativ cu cantitatea de impuls;

- integrala cantitii de micare este finit;

- configurarea cinematic se conserv pe durata impactului;

- deformaiile corpurilor pe durata impactului nu sunt considerate n calcule.

Bazele mecanicii i reconstituirii sunt teoriile impactului enunate de Newton (cele trei legi fundamentale ale mecanicii):Prima lege de micare a lui Newton:

Orice obiect n micare uniform, tinde s-i pstreze aceast stare de micare, chiar i dac asupra lui intervin fore exterioare.Legea a doua de micare a lui Newton:

Relaia ntre masa m a unui obiect, acceleraia lui a, i fora F dezvoltat de acel obiect este . Fora i acceleraia sunt mrimi vectoriale, direcia acceleraiei fiind aceeai cu cea a forei.

Legea a treia de micare a lui Newton:

Fora de aciune este egal i de sens contrar cu fora de reaciune (n natur exist numai perechi de fore, ci nu for pur, unic).

Newton definete impactul prin dou faze: cea de comprimare i cea de restituire.

In cazul unui impact total, la finele fazei de comprimare, vitezele ambelor obiecte (vehicule) intrate n coliziune, n punctul de impact, sunt identice. Datorit elasticitii fiecruia dintre obiectele intrate n coliziune, vehiculele se vor separa din nou.

Reconstituirea unui accident se bazeaz pe cele trei legi ale fizicii (legea conservrii energiei, legea conservrii impulsului i legea a doua a lui Newton), ce trebuie folosite pentru definirea unor parametri, cum ar fi viteza de intrare n coliziune i cea de ieire din coliziune. Aceste legi pot fi folosite separat (dac se cunoate numai o variabil), sau combinat (dac mai multe variabile sunt necunoscute).

b) Legea conservrii energiei

Acest principiu statueaz meninerea constant a cantitii energiei sistemului nchis, indiferent de forma de energie momentan a lui. Energia nu poate fi nici distrus, nici creat, ceea ce se poate exprima prin egalitatea ntre energia cinetic nainte de impact i cea de dup impact, la care se adaug pierderea de energie cinetic (E):

(1.1)

unde m este masa total a vehiculului; v - viteza vehiculului nainte de impact i v- viteza dup impact; i i j - vehiculele implicate n coliziune.

Energia cinetic pierdut (E se poate datora:

deformaiilor plastice produse vehiculelor intrate n coliziune;

rotirii vehiculelor n planul cii de rulare

frecrii roilor pe calea de rulare;

sunetului ce se degaj la impact.

Energia cinetic pierdut datorat deformaiilor este cea mai important valoare, cantitatea ei fiind cu mult mai mare dect alte categorii de pierderi.

Celelalte categorii de pierderi nu se pot cuantifica cu precizie, din cauza necunoaterii unor parametri (cum ar fi durata impactului, momentele de inerie ale vehiculelor, centrele lor de greutate). Valorile lor sunt mai mici cu un ordin de mrime (de circa zece ori mai reduse), de aceea se neglijeaz, de cele mai multe ori. Un parametru des folosit pentru aprecierea pierderii de energie este viteza echivalent energiei disipate pentru deformarea vehiculului (Energy Equivalent Speed = EES). Valorile acestui parametru pot fi adoptate n conformitate cu datele furnizate de productorii autovehiculelor, sau din bncile de date disponibilizate de diferite organizaiei specializate (ex: banca de date a NCAP).

c) Principiul momentului liniar (al cantitii de micare)

Momentul liniar al unui obiect (cantitatea de micare) este produsul masei m cu viteza sa v. Pe durata impactului, cantitatea de micare a obiectului se conserv (consecina legii aciunii i reaciunii a lui Newton). Cu alte cuvinte, aceast lege exprim tendina obiectelor aflate n micare de a nu-i micora viteza, iar cantitatea de micare a corpului nainte de coliziune este egal cu cea de dup coliziune.:

(1.2)O cale util de sporire a aplicabilitii acestei ecuaii este folosirea conceptului de elasticitate (). Aceast elasticitate variaz ntre 0 (impact n ntregime elastic) i 1 (impact plastic, fr separare) i este msura raportului ntre viteza de separare i viteza de nchidere. Metoda este aplicabil coliziunii dintre automobile cu mase comparabile (coliziunea de tip motociclet - camion nu se preteaz acestei metode). Metoda este simbolizat n literatura de specialitate cu sigla COLM (Conservation of Linear Momentum).

d) Principiul conservrii momentului unghiular

Momentul unghiular este tendina de rotire a obiectelor pentru a pstra viteza unghiular de rotaie la aceeai valoare, n jurul aceleiai axe de rotaie

(1.3)Ipoteze amendament

Ipoteza coeficientului de restituire (Newton)

Coeficientul de restituire descrie comportamentul plastic i elastic al corpurilor. El se definete ca raport ntre impulsul de restituire SR i impulsul de comprimare SC:

(1.4)Valorile limit ale acestui coeficient sunt 1 (impact perfect elastic) i 0 (impuls perfect plastic).

Ipoteza direciei (Marquard 1962):

Direcia impulsului este cea dat de direcia vitezei relative a centrului de greutate n punctul primului contact i este independent de forma corpurilor n punctul de impact.

Modelul clasic de impact Kudlich-Slibar (1966):

Viteza relativ tangenial dintre corpuri este nul dac aciunea impulsului se situeaz n interiorul suprafeei conice definite de inecuaia T N .

Se definesc dou categorii de impact:

impact total (integral)

impact de alunecare

Ipotezele impactului total:

nu exist micare relativ ntre ambele corpuri intrate n coliziune n punctul de impuls la finele fazei de comprimare;

media momentului de restituire i a celui de comprimare se definete prin coeficientul de restituire.

Ipotezele impactului de alunecare:

In anumite situaii de coliziune, cele dou obiecte (vehicule) nu pot realiza vreodat viteze identice n punctul de impuls pe durata impactului. In astfel de cazuri trebuie stabilit un plan de alunecare pentru cele dou viteze (plan n care cele dou corpuri alunec unul fa de celalalt). Punctul de impuls este nlocuit deci de acest plan. Pentru rezolvarea acestor situaii sunt necesare ipoteze simplificatoare, cum sunt:

nu exist micare relativ ntre ambele corpuri intrate n coliziune n punctul de impuls la finele fazei de comprimare pe direcia normal planului de contact (de alunecare);

direcia momentului este limitat de frecarea dintre corpurile intrate n coliziune, caracterizat de coeficientul de frecare .

media momentului de restituire i a celui de comprimare se definete prin coeficientul de restituire.

Aprecierea corect a fazei de impact pretinde definirea corect a suprapunerii corpurilor (caroseriilor vehiculelor) n momentul modificrii forelor (trecerii de la comprimare la restituire).

Coliziunea cu alunecare (Bhm, Hrz 1968):

In coliziunile caracterizate de alunecri relative, cele dou corpuri nu ating aceeai vitez n punctul de impuls pe durata impactului. Se definete un plan de contact ce conine vectorii vitez ai fiecruia dintre cele dou corpuri, astfel c punctul de impuls se deplaseaz n acest plan. Pentru acest caz se fac ipotezele:

ntre cele dou corpuri (vehicule) nu au loc micri relative n punctul de impuls corespunztor momentului de final a fazei de comprimare, pe direcia normal planului de contact;

direcia momentului de transfer este limitat de coeficientul de frecare, , dintre cele dou corpuri;

raportul ntre impulsul de comprimare i cel de restituire este definit de coeficientul de restituire.

f) Tipuri de simulare

Simularea invers

Metoda clasic de reconstituire a accidentelor const n considerarea poziiilor finale (dup oprire) a vehiculelor drept puncte iniiale de pornire a calculelor, pn la calculul punctului de coliziune. Se calculeaz mai nti fazele coliziunii folosind legile de conservare a masei, impulsului, momentului unghiular i energiei.

In final se calculeaz elementele fazei pre-impact. Pentru aceast metod exist numai abordri elementare, de tip cinematic.

Pentru aplicarea acestei metode este esenial cunoaterea poziiei coliziunii i modul cum s-au atins aceste poziii. Urmele culese la faa locului accidentului trebuie s fie msurate cu cea mai mare atenie, iar schiele efectuate la scena accidentului sunt foarte utile.

Simularea direct

Principiul de baz al metodei const n stabilirea unui model matematic complet al vehiculului. Metoda a nceput s fie utilizat pe scar larg odat cu apariia calculatoarelor de mare capacitate, care dispun de programe elaborate n 2D i 3D. Este necesar determinarea coliziunii de alunecare i comportamentului oferului.

2

Examinarea scenei accidentului

Un rol important n reconstituirea accidentului l reprezint examinarea scenei coliziunii. Msurrile efectuate pe aceasta scen trebuie s fie completate cu fotografii ale scenei, deoarece ele permit reveniri asupra unor aspecte ce se pot ulterior detalia, fiind incontestabile, de multe ori infirmnd declaraii foarte subiective ale unor martori. Fotografierea pretinde un proces de parametrizare a scenei accidentului, ntre diferite repere din fotografie fiind necesar consemnarea distanelor. De asemenea, operaia invers, de extragere de ctre expertul examinator a unor cote precise din fotografii, necesit - pe lng cunoaterea parametrilor funcionali ai aparaturii de fotografiere - cunoaterea unor cote ntre diferite repere, cote ce trebuie fixate prin msurtori efectuate direct pe scena accidentului.

2.1 Proceduri de msurare a parametrilor geometrici ai scenei

2.1.1 Procedeul triangulaiei

Schiele executate manual, fr respectarea unei scale, nu pot furniza expertului imaginea corect, de ansamblu, a scenei accidentului, nici chiar persoanelor cu mare experien, procesele mentale umane privind rememorarea fiind ngreunate de procesarea bazat pe fenomenul de recognoscibilitate. Grafica nsoitoare a documentului ntocmit de expertul n reconstituirea accidentului permite nelegerea intuitiv a derulrii etapelor accidentului.

Metoda triangulaiei este foarte util, ndeosebi n cazul aprecierii razelor de curbur a drumurilor. Aplicarea metodei necesit adoptarea a dou puncte de referin (fie acestea A i B), ntre care se cunoate distana. Alegerea punctelor de referin se face, de regul, din condiia recunoaterii facile a lor chiar la intervale mari de timp de la consumarea accidentului, a prezenei lor n fotografiile efectuate pe scena accidentului, etc. Se poate msura distana de la fiecare dintre cele dou puncte de referin adoptate, pn la orice punct de interes (fie acesta notat C). Pentru reducerea erorilor pe durata msurrilor, distanele trebuie s fie determinate ct mai exact posibil. Unghiurile formate de liniile dintre punctul C i punctele adoptate nu trebuie s fie nici prea obtuze, nici prea ascuite, altfel se pierde mult din precizia de msurare. Dac de exemplu, distana dintre punctele adoptate (A i B) este forte mare, iar punctul C este prea apropiat de segmentul AB, e posibil s nu se poat gsi o intersectare a segmentelor AC i BC, deci punctul C s nu poat fi determinat grafic (fig. 2.1).

Fig. 2.1. Imprecizii datorate adoptrii necorespunztoare a referinelor n raport cu punctul C (de interes)

Un unghi prea ascuit i msurri imprecise de distane genereaz surse mari de erori la determinarea poziiei punctului C (figura din dreapta).

Fig. 2.2. Poziionarea autoturismului pe Fig. 2.3. msurarea prin coordonate rectangulare

calea de rulare folosind triunghiuri

Punctele A i B din fig. 2.2 sunt un exemplu de alegere raional a referinelor pentru poziionarea corect a autoturismului pe schia accidentului.

2.1.2 Procedeul coordonatelor rectangulare

Pentru reuita metodei este necesar amplasarea convenabil a punctului de origine a sistemului de axe. Una dintre axele de coordonate poate fi adoptat linia stlpilor de iluminat public, sau linia unor anuri de delimitare a acostamentelor drumului. De la aceast ax devine facil msurarea de direcii perpendiculare pn la puncte de interes (fig. 2.3). Problema cea mai dificil const n asigurarea perpendicularitii, dar metoda este recomandabil n cazul msurtorilor efectuate pe strzi fr curbur. Pentru a reprezenta (n proiecie orizontal) ct mai fidel conturul unui drum sinuos, sunt necesare msurri detaliate ale unor elemente prestabilite, ce depind de metoda adoptat. Se recomand una dintre cele trei metode folosite de investigatori: metoda coardei, metoda triangulaia curbei i metoda coordonatelor rectangulare.2.1.3 Msurarea curburilor

Metoda coardei

Se alege un punct fix, de la care curba se mparte n coarde (fie acestea S1, S2, etc., conform fig. 2.4). In fiecare caz se msoar distana normal de la centrul fiecrei corzi pn la traiectorie (se noteaz H1, H2, etc). Determinarea razei fiecrei pri a curbei se face cu relaia:

(2.1)

Fig. 2.4. Aprecierea curburii folosind metoda coardei

Unghiurile dintre coardele succesive (S1 i S2; S2 i S3;) trebuie s fie msurate, valorile lor fiind consemnate, pentru a servi ntocmirii schiei la scar.

Triangulaia curbei

Pentru a trasa curbura unei strzi, de exemplu, aria strzii trebuie divizat printr-o reea corespunztoare de triunghiuri (fig. 2.5), ce trebuie msurate n teren (conform principiului de baz al triangulaiei, anterior prezentat).

Fig. 2.5. Metoda triangulaiei curbei Fig. 2.6. Utilizarea coordonatelor rectangulare

Msurarea curburilor folosind coordonate rectangulare

Cu aceast metod se traseaz un segment de dreapt considerat linie de baz, ce pornete din punctul B (situat n exteriorul drumului) pn n punctul B6. De la acest segment se msoar distanele normale de la punctele Ci pn la punctele Ai (situate pe limita interioar a carosabilului) i Bi (situate pe limita exterioar a carosabilului). Distanele BC1, C1C2, C5B6 nu trebuie s fie egale.

Exemplificare

In aplicaia prezentat s-au folosit dou poze (fig. 2.7) ale unei intersecii cu patru ci de acces ne perpendiculare reciproc i cu un rondou n centru (cu diametrul de aproximativ 100 metri). Cile de acces au fost notate cu literele A, B, C i D.

Vedere dinspre sud-est. Fiecare liter desemneaz o arter de acces n intersecie

Faa dinspre sud a interseciei

Fig. 2.7. Fotografiile folosite de expert la ntocmirea schiei scenei

Pentru nceput, expertul a ntocmit o schi de mn (fig. 2.8) a scenei accidentului (fig. 2.8), n care au fost consemnate 33 de puncte de referin (dei nu erau necesare att de multe), care n teren au fost marcate cu vopsea de culoare roie (iar n schi au corespondena n numerele de la 1 la 33). Expertul a ales n teren puncte de conexiune, astfel nct s rezulte pe ct posibil triunghiuri echilaterale prin unirea lor, apoi a msurat distanele dintre punctele de conexiune trecnd aceste cote, pe schi. In unele zone s-a cutat s se realizeze o anumit suprapunere. Au fost msurate i alte dimensiuni considerate importante pentru realizarea unui desen la scar, cum ar fi limea cilor de acces n intersecie, distanele ntre rondou i punctele caracteristice ale fiecrei ci de acces, etc. Pentru realizarea grafic a desenului interseciei s-a utilizat Autocad-LT. In aceast aplicaie s-a nceput cu punctele notate 20 i 23 (dar pot fi alese oricare alte puncte), distana ntre ele fiind de 29,8 metri, astfel c desenul a debutat cu trasarea acestui segment de 29,8m metri. Aceste dou puncte sunt situate n colurile triunghiului situat la intrarea arterei A n intersecie. Distanele dintre punctul 23 la punctele 20 i 23 (celelalte laturi ale triunghiului) au fost msurate la valorile 45,2 metri i respectiv, 42,6 metri.

Fig. 2.8. Schia de mn ntocmit de expert, prin msurtori propriiPentru realizarea fiecrui triunghi au fost trasate arce de cerc corespunztoare razelor segmentelor, din originile corespunztoare(fig. 2.9). Acest desen se poate realiza manual i apoi se scaneaz (fig. 2.10).

Fig. 2.9. Realizarea grafica a triunghiului Fig. 2.10. Scanarea imaginilor corespunztoare cu vrfurile 20, 22, 23.

scuarului

Fig. 2.11. Desenul la scar al interseciei

Acest procedeu de a desena arce de raze cunoscute din puncte de origine anterior localizate se pot repeta pn la desvrirea tuturor triunghiurilor propuse a servi procesului triangulaiei. Fig. 2.12. Fotografia aerian a scenei

Dup ce au fost realizate desenele separate ale fiecrei zone aferente punctelor pre selectate, s-au folosit funciile Autocad de conectare a punctelor. Au fost estimate razele n colurile triunghiurilor i au fost indicate semnele zonelor. Rezultatul final realizat de expert a fost prezentat sub forma unui desen la scar a interseciei, n care s-au menionat indicativele cilor de rulare. Acest desen la scar poate fi n mod rezonabil comparat cu o fotografie oferit de satelit, sau de un avion specializat (fig. 2.12).

Valorificarea deplin a imaginilor fotografice presupune alegerea celor mai adecvate perspective de ctre fotograf, regula de baz fiind - n cazul unui accident n care sunt implicate dou vehicule - s se efectueze minim patru fotografii.

Fig. 2.13. Punctele H, G, J i K reprezint locul instalrii camerei foto

Fig. 2.14. Locul amplasrii camerei foto i perspectiva corespunztoare fiecrei poziii

Dou dintre acestea trebuie s fie efectuate din puncte situate aproximativ pe traiectoria pe care s-a deplasat fiecare dintre vehicule (punctele H i G n fig. 2.13, respectiv A i E, n fig. 2.14) pe direcia acestor traiectorii. Celelalte dou pot fi - n funcie de configuraia drumului - puncte situate aproximativ n locul n care s-au situat conductorii vehiculelor n momentul impactului (fig. 2.13). In figura 2.14 se recomand punctele B i C, de unde se pot observa prile laterale ale fiecrui vehicul, dar nu trebuie s lipseasc imaginea din F (care detaliaz caracterul urmelor de roi frnate i molozului scuturat de pe elementele de caroserie, precum i amplasarea lor pe carosabil) i nici perspectiva obinut din D.

In anumite cazuri, fotografiile trebuie s demonstreze veridicitatea declaraiilor referitoare la accidente dintre vehicule suspectate a fi implicate n accidente trucate (cnd se urmrete ncasarea unor prime de asigurare). Un exemplu de conformitate a declaraiilor referitoare la coliziunea unui autoturism cu un ATV este cel prezentat n fig. 2.15 (procedeul poarta numele de metoda mulajului). Fotografia este mrturia declaraiilor veridice.

Fig. 2.15. Metoda mulajului, aplicat direct (contactul vehiculelor).

Fig. 2.16. Deformaia din zona stanga spate a autoturismului nu provine din contactul cu roata dreapta fa a autotrenului (suprapunerea la scar a roii autotrenului - n fotografia de jos - arat c trebuia s fie deplasat i puntea spate a autoturismului)Fotografiile prezentate in fig. 2.16 invalideaz declaraiile conform crora ar fi avut loc un accident caracterizat de lovirea din spate a prii stnga a autoturismului, de ctre roata dreapta fa a autotrenului. 2.2. Fotogrametria

Fotogrametria este tiina transpunerii lumii reale prin msurtori efectuate pe fotografii. Exist deja mai multe tehnici fotogrametrice de care poate dispune expertul. Pentru reproduceri spaiale (3D) sunt necesare cel puin dou fotografii, ambele coninnd toate punctele de interes; dar fotogrametria 2D este simpl i satisface pe deplin situaiile caracterizate de suprafee plane. Chiar dac nu au fost efectuate msurri precise la momentul investigrii scenei accidentului, expertul poate completa informaiile furnizate de fotografii cu proprii msurri ulterioare. Poliia efectueaz fotografierea locului accidentului i a urmelor accidentului. Imaginea plan este aproape vertical n raport cu suprafaa drumului sau cu planul obiect. Fotografia este o simpl proiecie a planului obiect pe planul imaginii. Reconversia acestei proiecii este denumit rectificare. Abateri de ordinul a 0,3 metri provenite din scena informativ pot fi considerate satisfctoare n cazul cnd se cere determinarea vitezei pe baza lungimii urmelor de frnare cu roile blocate.

Aparatul foto (foto camera) folosit poate una metric, sau non-metric. Camera foto metric dispune de geometrie intern stabil, este calibrat pentru a corecta distorsiunile, pe cnd camerele non-metrice au o geometrie intern mai puin stabil i pot fi, de asemenea, calibrate, dar n general, rezultatele obinute cu acestea sunt mai imprecise dect cele date de camerele metrice.

Noiuni introductive folosite n tehnica fotografiei pot da unele lmuriri absolut necesare expertului care trebuie s fac o reconstituire folosindu-se de fotografiile din dosarul accidentului (fig. 2.13, a i b).

Fig. 2.13. Elementele principale ale perspectivei ochilor omului

Cnd se folosete o camer de luat vederi pentru a fotografia un obiect cu trei dimensiuni, n mod automat se formeaz o perspectiv.

Fig. 2.14. Noiuni introductive despre perspectiv

Transpunerea imaginii reale (3D) ntr-o imagine n plan (poz), impune respectarea ctorva reguli i principii ale perspectivei, care deriv din modul de propagare a luminii i din principiile de funcionare a camerelor (n fapt, chiar i de ochiul omului). In acest sens, se exemplific prin fig.2.14, elementele principale ale perspectivei pe care o percepe privirea observatorului (fiina uman), din care se reine faptul c direcia vederii (privirii) este paralel cu planul de baz (de cele mai multe ori, confundat cu un nivel mediu al solului). sunt subliniate cteva noiuni introductive:

a) toate liniile paralele ntre ele converg ntr-un punct (denumit de stingere, sau de tergere). Liniile paralele cu planul imaginii nu converg. Fiecare set de linii paralele au propriul lor punct de stingere;

b) liniile perpendiculare pe planul imaginii se sting n punctul de vedere (P.V.). Punctul de vedere se situeaz pe linia orizontului din planul imaginii, n locul unde axa vederii normal la planul imaginii neap acest plan (aceasta se observ la perspectiva paralel, vezi fig. 2.15). Drumul (planul de baz), gardul i srmele telefonice sunt exemple de linii normale la planul imaginii ce converg la orizont n punctul de stingere. In cazul perspectivei paralele, punctul de stingere i centrul vederii sunt foarte apropiate, iar uneori coincid perfect;

c) Liniile parale ce nu sunt nici paralele, nici perpendiculare pe planul imaginii se sting ntr-un punct la orizont (ceea ce se observ la perspectiva oblic);

Fig. 2.15. Punctul de vedere PV i linia orizontului, LO

d) Linia orizontului (L.O., n fig. 2.15) este totdeauna la nivelul ochilor, sau a camerei, fiind fr importan asupra cotei pe vertical n raport cu scena vizualizat. Linia dintre orizont i ochi (sau lentile) este totdeauna o dreapt. Gradul de amplasare a camerei, mai sus sau mai jos, n raport cu scena, determin cantitatea de spaiu de deasupra i pe cea de sub linia orizontului, n reprezentarea 2D. O linie real a orizontului (aa cum se poate observa pe malul mrii) nu se va vedea ntr-o poz anume, dar ea exist i se afl la nivelul ochilor observatorului.

e) In cazul perspectivei paralele i a celei oblice, toate liniile verticale sunt perpendiculare pe linia orizontului;

f) Diagonale unui dreptunghi se intersecteaz n centrul acestuia.

Dintr-un anumit punct de vedere, modificarea distanei focale a lentilelor, sau chiar schimbarea tipului de camer, nu trebuie s influeneze perspectiva nregistrrii. Imaginile nregistrate cu diferite lentile (n fig. 2.16, distanele focale fiind de 200, 85, 50 i 28 mm) confirm aceasta. Reducerea distanei focale contribuie la creterea cantitii de puncte ale pozei, ce corespund imaginii reale. O linie dreapt va rmne totdeauna linie dreapt (excepie fac camerele tip ochi de pete, sau cele de panoramare). Fig. 2.17 arat trei dintre cele mai folosite perspective.

Fotogrametria este n prezent clasificat n mai multe metode, dintre care se citeaz:

- metoda celor patru puncte;

- metoda paper point

- metoda referinei proiective nete;

Fig. 2.16. Conservarea perspectivei

- metoda reelei Mbius;

- metoda raster aleator;

Fig. 2.17. Tipuri de perspective

- metoda raster referin;

- metoda raster Template, etc.

2.2.1 Surse de erori

Camera:

Camerele nu por realiza performanele ochiului uman, de aceea se opineaz c nu poate exista camer perfect. Camera metric tradiional folosit n fotogrametrie are o distan focal fix, iar abaterile de la axa optic ideal i de la punctul principal sunt cunoscute. Prin punct principal al camerei se nelege locul de intersecie al negativului cu axele optice.

Distorsiunile lentilelor au fost determinate i pot fi ajustate n analize. Camerele non metrice dau rezultate de precizie satisfctoare pentru preteniile impuse reconstituirii de accidente rutiere.

Poza:

Pentru a obine o poz dintr-o imagine negativ sunt disponibile mai multe metode. O metod de obinere este scanarea imaginii negative, care implic precizia imprimantei ce red negativul, precum i precizia aparatului de scanat. Pentru evitarea impreciziilor introduse de aceste aparate de imprimare a negativului i de scanare, se recomand folosirea camerelor digitale ce se pot conecta direct cu computerul.

Suprafaa cii de rulare

Potenialul cel mai mare de surse de erori n operaiunea de rectificare n 2D a fotografiilor obinute din poziii oblice l reprezint orice abatere vertical a punctului de baz relativ la planul definit de punctele de control. Cnd punctele rectificate pe suprafaa drumului sunt situate deasupra planului obiect, acesta va aprea departe de camer, iar n realitate chiar este situat departe. In mod similar, punctele de pe suprafaa drumului situate sub planul obiect vor aprea aproape de camer n operaia de rectificare.

Fig. 2.18. Erori de neplaneitate

Erorile de neplaneitate (fig. 2.18) cresc liniar cu distana orizontal de la camer, dei erorile mai depind i de cota de amplasare pe vertical a camerei i de nlimea punctului analizat. Erorile cresc pe msur ce crete nlimea punctului deasupra planului obiect i scad pe msura creterii nlimii camerei. Aceast problem poate fi depit cu o analiz n care rectificarea fiecrei laturi a drumului este realizat separat. In acest caz se poate reduce eroarea maxim.

Valoarea erorii n rectificarea unui punct situat la o anumit nlime deasupra, sau sub planul obiectiv, se poate determina n mod similar triangulaiei, conform relaiei ce d diferena dintre distana aparent i distana real, :

(2.2)

unde TZ reprezint nlimea camerei; Zp - nlimea punctului p; Xp - distana camerei n raport cu planul drumului.

Precizia i locaia punctului de control

Precizia msurrii punctelor de control influeneaz precizia procesului de rectificare. Pentru suprafee nominale plate, punctele de control situate la mare distan ntre ele vor rezulta de precizie mai bun dect punctele de control situate la distane mici ntre ele, deoarece orice incertitudine relativ la poziia punctelor va fi mediat pe distane mai mari. Este important ca alegerea punctelor de control s se fac n jurul zonei care intereseaz n procesul reconstituirii.

Rezoluia pozei

Rezoluia pozei influeneaz precizia rectificrii, ndeosebi la creterea distanei n raport cu camera. Intr-o poz obinuit, prin deplasare de jos n sus, suprafaa drumului va ocupa din ce n ce mai puin lime din poz. In partea superioar a pozei, fiecare pixel reprezint o lungime i o lime mai mare de suprafa de drum. Prin urmare, cnd o poz e rectificat, rezoluia scade pe msura deprtrii de camer. Rezoluia final a pozei rectificate i distana ntre camer i zonele de interes, vor depinde de nlimea amplasrii camerei, distana focal i dimensiunea pozei imprimate.

2.2.2 Programul PC-RectProgramul de rectificare a pozei denumit PC Rect permite rectificarea drumului a crui suprafa se apropie de cea a unui plan, asemntoare suprafeelor pe care se petrec accidentele ce se reconstituie. Rezultatul rectificrii va fi o imagine plan normal pe suprafa (o vedere plan pentru suprafeele orizontale). Aceasta permite vizualizarea real a tuturor distanelor i unghiurilor la o scar constant. Imaginea include toate urmele de frnare, liniile de delimitare a drumului i alte contururi i obiecte de pe drum coninute n poza oblic original a scenei accidentului, ca i puncte discrete de interes. Chiar dac msurtorile nu au reinut cote i distane relevante, acestea pot fi obinute din poza rectificat. PC-Rect permite asamblarea diferitelor fotografii pe baza folosirii a dou puncte comune ce apar n fiecare din cele dou poze asamblate (actualmente se cunosc camere digitale pentru uzul amatorilor care realizeaz aceste mbinri n mod automat; ex: Canon Power Shot A550). Totdeauna se folosesc distane de referin lungi, creterea distanei conducnd la creterea preciziei rezultatelor generale. Se folosesc att distane ortogonale de referin, ct i distane diagonale. Se caut s se foloseasc distanele de referina coninute n zonele de interes pentru rectificare, iar situaia optim se obine cnd aria de interes se situeaz n interiorul ariei definite prin punctele de referin. Dup ce poza s-a transformat n imagine plan la scar, orice distane i unghiuri pot fi msurate.

In concluzie:

- PC-Rect se poate folosi n rectificarea pozelor scenelor plane de accident, cu un nalt nivel de precizie;

- PC-Rect se poate folosi la determinarea aproximativ a nlimii i a distanei focale a camerei folosite la fotografiere;

- Este recomandabil ca n fotografie s avem lungimi de referina diagonale, dar i lungimi laterale i longitudinale. Totui, dac nu se dispune de lungimi de referin diagonale, erorile nu pot s fie majore.

- PC-Rect se poate folosi n rectificarea pozelor scenelor cu abateri de la suprafaa plan, fr ca erorile s fie prea mari. Pentru mbuntirea preciziei, suprafaa se mparte n zone mai mici ce se rectific separat, dup care se face reasamblarea zonelor.

PC-Rect 3D

Versiunea 3D a programului PC-Rect poate fi folosit pentru generarea unui desen tridimensional obinut din dou sau mai multe poze. Procedeul general este forte asemntor cu procedeul folosit n versiunile desenelor 2D. Este doar necesar s se foloseasc minimum dou poze ale scenei accidentului. Este important s se specifice distanele de referin la acelai plan al fiecrei poze, n acest caz fiind folosit planul de baz (planul solului). Prima distan de referin trebuie s fie aceeai n toate pozele pentru a avea o referin pentru poziia camerei n sistemul global de referin.

PC Video Rect

PC-Rect 3.0 este un alt program utilizat n manipularea imaginilor video. Expertul trebuie s fac o nregistrare video a scenei accidentului, dup care s divizeze aceast imagine n mai multe imagini pariale individuale, ce sunt numerotate n mod continuu. Se selecteaz o ordine de decupare i se definesc distanele de referin. Procesul decurge n principiu n mod similar soluiilor anterior prezentate.

Programul nu pretinde multe faciliti, necesitnd doar o camer video digital i un trepied pe care aceast s fie fixat. Camera i trepiedul ei se aeaz n exteriorul parbrizului autovehiculului. Conductorul auto trebuie s conduc autovehiculul ctre scena accidentului. Imaginile filmate trebuie reinute prin stop cadru pentru a fi ulterior prelucrate.

2.2.3 Programul PHIDIAS

PHIDIAS este cel mai recent model n domeniul staiilor grafice fotogrametrice digitale i este o aplicaie a MDL pentru sisteme MicroStation (sistem Bentley). Datele generate de PHIDIAS se vor stoca direct n documentele grafice MicroStation i se vor prelucra acolo. PHIDIAS poate fi utilizat n conjuncie cu configuraiile Bentley Engineering, cum ar fi TriForma, GeoGraphics i PlantSpace.

PHIDIAS are utilizare nu numai n reconstituirea accidentelor, ci i n multe alte domenii, cum ar fi proiectarea inginereasc, msurarea deformaiilor, arheologie, fotogrametrie stereo spaial, culegerea informaiilor n domeniul geo, rectificarea pozelor digitale, vizualizare. PHIDIAS lucreaz n MicroStation 95/SE, MicroStation/J i MicroStation V8 sub Windows 95/98/NT/2000/XP, fr a pretinde echipamente hardware speciale, ci este nevoie s se asigure un volum suficient de memorie pentru stocarea imaginilor digitale. Volumul imaginii nu este limitat, dar este subneles c dac RAM-ul este prea ocupat se reduce viteza de execuie i accesul la hard disc.

PHIDIAS lucreaz cu msurri fotografice digitizate. Exist o multitudine de posibiliti de a culege imagini digitale, dintre care se menioneaz:

- o camera digitala cu senzor CCD (cum ar fi Kodak DCS). Negativele sunt transferate un CD foto (Kodak). Negativele sau pozitivele prea mari sunt digitizate cu un scaner. Imaginile sunt capturate de la o sursa video.

In funcie de necesitile de msurare trebuie s se foloseasc fie o camer digital, fie un film negativ. Diferenele de baz ntre fotografia digital i negativul unui film sunt consemnate tabelar (tabelul 2.1).

Tabelul 2.1. Caracteristicile fotografiei digitale i ale negativului filmului Fotografia digitala

AvantajeDezavantaje

- Uurin n obinerea imaginii

- Stabilitate mare a geometriei

- Control instantaneu al calitii imaginii- Costuri mari pentru camer

- Camerele compacte cu lentile au mari distorsiuni i nu asigur stabilitatea calibrrii

- memorie limitat i consum mare de putere electric

Fotografia sau negativul

AvantajeDezavantaje

- rezoluie foarte bun

- reproducere mai bun a culorilor

- Plaj de densitate mai mare

- capacitate de memorare a imaginii aproape nelimitat- deformaiile filmului reduc precizia geometric

- controlul expunerii i al calitii imaginii numai dup developarea filmului

- necesit - scanarea imaginii

Informaiile generale despre precizie, de regul, nu i au rostul n cazul aplicaiilor fotogrametrice pentru a care a fost destinat programul PHIDIAS, deoarece precizia obinut n aceste msurtori depinde de muli factori ce difer de la un proiect la altul. Factorul mai important este rezoluia geometric pe durata procesului digitizrii i scala imaginilor. In mod deosebit, poziia camerei are influen major asupra preciziei. Pentru o estimare exact a preciziei, programul PHIDIAS poate efectua calcule de simulare aferente, care in seama de configuraia imaginii.

2.2.4 Programul PhotoModeler

PhotoModeler Pro este un pachet de programe bazate pe Windows, de la Eos Systems, care permite generarea unor modele 3D foarte precise, de calitate superioar i msurtori pe baza examinrii fotografiilor. Se folosete n reconstituirea accidentelor, dar i n arhitectur, arheologie, inginerie, investigaii judiciare, pagini web i grafic 3D.

PhotoModeler Pro 5 ofer calibrare integral automatizat, modelarea suprafeelor NURBS (Non-Uniform Rational Bezier Spline, funcii Spline raionale neuniforme de tip Bezier). Calibrarea camerei este operaia prin care se gsesc parametri reali ai ei. Unii dintre aceti parametri sunt lungimea focal, dimensiunile formatului pozei, punctul principal, distorsiunile lentilelor.

Diferenele privind precizia se datoreaz mai multor factori cum ar gradul de proximitate a camerei, poziionarea i numrul de fotografii folosite, echipamentul folosit, procedurile urmate. In mod normal, expertul ce efectueaz reconstituirea trebuie s cunoasc noiuni despre camer i lentile, controlul asupra poziiilor din care se execut fotografiile, mai multe puncte distincte n poze cu coordonate precis cunoscute i acces la negative sau la echivalentul surse iniiale de imagini. Pe de alt parte, este posibil ca pozele s provin de la o camer cu lentile despre care nu se cunosc date, efectuate din poziii necunoscute, cu doar cteva puncte distincte care s poat servi pentru control, i s nu existe control asupra generrii i calitii fotografiei imprimate.

Pe baza informaiilor disponibile i a preciziei impuse se poate apela la metode corespunztoare. PhotoModeler pretinde din punctul de vedere al parametrilor camerei, precizarea distanei focale, dimensiunile formatului negativ i punctul principal. Acest program accept coeficient de distorsiuni date de lentile pentru lentile radiale i pentru cele descentrate.

Figura 2.19 este un exemplu de combinare a dou fotografii, cea aparinnd autoturismului avariat i cea corespunztoare autoturismului nedeformat, cu care softul PhotoModeler furnizeaz datele referitoare la cantitatea de energie folosit pentru deformarea caroseriei. Punctele marcate pe automobil sunt astfel alese nct s permit poziionarea identic a automobilului n cele dou imagini (folosind repere din zona nedeformat) i pentru a delimita zona de interes (zona deformat).

Sub modelul Pro's Point Properties este dedicat comparrii fotografiilor, iar procesarea e efectuat de sub programul Inverse Camera. Informaiile referitoare la urmele imprimate de automobil pe carosabil necesit prelucrarea unei singure fotografii (fig. 2.20) i a unor puncte de control care trebuie obinute de pe scena accidentului (fiind ulterior furnizate computerului, pentru unica fotografie disponibil). Punctele de control pot fi alese de maniera recunoaterii facile a lor pe fotografie (distane ntre vopseaua care materializeaz marcajul discontinuu al benzilor de circulaie, lungimea dungilor vopsite, conturul acostamentului).

Fig. 2.19. Imaginile autoturismului dup impact (stnga) i nainte de impact (dreapta)

Sub modelul Surface Draw permite marcarea punctelor, orientarea fotografiei i determinarea prin calcul a lungimii urmelor i a poziionrii lor (pe o imagine corespunztoare unor coordonate plane rectangulare.

2.3 Fotografii aeriene

Aceste metode (fotografii obinute din aer sau din satelit) sunt menionate, fr a se detalia. ntreaga regiune ce trebuie considerat este survolat i fotografiat astfel nct s se realizeze o map la o scar ct mai uniform. Concomitent, se genereaz o baz ce const intr-un numr de puncte distribuite pe ct posibil pe ntreaga suprafa, n funcie de locaie (latitudine, longitudine) i de nlime. Pe baza fiecrui punct fix adoptat se dezvolt munca de msurare ce const n principal n:

survolarea topografic a ntregii regiuni;

generarea planurilor i a mapelor cu caracter tehnic, ndeosebi pentru a servi traficului, alimentrii cu ap, industriei, amplasrii locuinelor, ca i altor necesitai economice i de administraie public;

amplasarea fiecrei proprieti individuale, cu precizarea hotarelor ei i cu dimensiunile terenului;

Fig. 2.20. Prelucrarea fotografiei pentru obinerea datelor referitoare la urmele de frnare

Pentru obinerea fotografiilor aeriene se folosesc avioane special echipate i adaptate. Pentru a realiza reale fotografii verticale, pilotul trebuie s menin avionul n zbor orizontal stabil, de preferin n timpul amiezii, soarele ocupnd cea mai nalta poziie, astfel nct umbrele s nu fie lungi, iar iluminatul diurn s fie utilizat la maximum.

Fotografiile furnizate de satelii pot fi realizate pe film alb/negru, sau color. Fotografiile pe film alb/negru detalierea mai bun dect n cazul filmelor color. Spre deosebire de fotografierea din avion, sateliii dispun de rute fixe i or fix de trecere pe deasupra zonelor survolate.

2.4. Echipamente de msurare

In activitatea de reconstituire a accidentelor, expertul trebuie s efectueze msurtori din domeniul metrologic denumit Lungimi, de aceea referirile legate de echipamentele de msurare se rezum la aparatura folosit pentru msurarea distanelor.

Cele mai rspndite aparate sunt cele de tip panglic, cunoscute sub denumirea de rulete, cele recomandabile avnd lungime maxim de 3050 metri. Pentru manipularea acestor instrumente, de regul, este nevoie de dou persoane, cte una la fiecare capt al instrumentului de msurare.

Un alt tip de aparate sunt cele din categoria roat de msurare. Acest tip de aparate necesit un contor ce transform numrul de rotaii efectuate de o roat de diametru relativ mic (fig. 2.21), n uniti de lungime (metri, sau cm).

Fig. 2.21. Roata de msurare

Aparatura Laser folosit la msurarea distanelor devine important, deoarece nu necesit dect manipularea de ctre o singur persoan, iar toleranele sunt de 5 mm. Dezavantajele folosirii aparaturii bazate pe raza Laser (fig. 2.22) sunt cele derivate din reflectarea razei Laser de particule (provenite din praf, fum, particule solide de praf, picturi de ploaie) situate ntre aparat i jalonul pn la care se msoar distana. Vntul nu are influene asupra preciziei msurrilor, dar razele solare prea puternice pot manifesta tendine de alterare a msurrilor datorit faptului c strlucirea mediului ambiental devine similar cu strlucirea razei laser.

Fig. 2.22. Aparate pe baza de raza Laser, folosite la msurarea distanelor

Camerele de filmat sau de fotografiat se folosesc la nregistrarea imaginilor de pe scena accidentului, precum i la cele ce reflect exteriorul i interiorul autovehiculelor implicate n accident. Se prefer camerele digitale, care comunic direct cu computerul (nu necesit scanare). Dac imediat dup accident nu au fost culese suficiente imagini, ulterior se pot face completri. Fotografiile pot fi ulterior prelucrate cu programe specializate. In mod obligatoriu, pe fiecare imagine trebuie s fie plasate repere de lungime cunoscut (lungimi de referina).

Scena accidentului:

Procesul rectificrii pretinde ca suprafeele s fie ct mai apropiate de forma plan. In caz contrar, suprafeele concave sau convexe trebuie s fie descompuse n alte suprafee mai mici ce se rectific separat;

nlimea la care se situeaz camera are influen direct asupra calitii imaginii rectificate, n sensul mbuntirii ei cu creterea nlimii camerei, iar scderea nlimii creste gradul de neuniformitate a locului scenei. Ca regul general, profunzimea scenei rectificate nu trebuie s depeasc de 12 ori nlimea camerei;

Obiectele ce servesc drept lungimi de referin (ortogonale, sau diagonale) nu trebuie s lipseasc din diferite zone ale scenei;

Prim planul imaginii rectificate se calculeaz cu mai mare precizie dect planul fundalului, de aceea se va cuta ca aria de interes s fie plasat ct mai aproape de prim plan. Se vor folosi numai camere ale cror lentile nu prezint distorsiuni. Pentru cele mai practice aplicaii, se recomand camerele convenionale cu lentil singular antireflex de 35 mm (tip SLR = single-lens-reflex).

Dac fotografia se scaneaz, trebuie s scaneze n ntregime, n caz contrar, poriunile mai ndeprtate de centrul fotografiei originale vor da rezultate slabe.

Repere cu lungimi de referinPentru operaia de rectificare este esenial ca imaginea obinut cu camera s conin repere de lungimi cunoscute. In figur se arat un astfel de echipament cunoscut sub denumirea de diagonale, care se transport n stare pliat, ca n poza din stnga (fig. 2.23). Lungimea braelor este de 4 metri.

Fig. 2.23. Diagonalele de referinBibliografie:

1. Kerkhoff, J., _Photographic techniques for accident reconstruction - paper no 850248; pg. 1468-15; Macmillan Rducational Company and P. F. Collier Inc., 1984;

2. J. Lenard, B. Hurley, P. Thomas: The Accuracy of CRASH3 for calcualting collision severity in modern European cars; Vehicle Safety Research Centre, Loughborough University, United Kingdom; NHTSA Paper Number 98-S6-O-08;

3. M. D. Pepe, J. S. Sobek, D. A. Zimmerman: Accuracy of Three-DimensionalPhotogrammetry as Established by Controlled Field Tests; Wolf Technical Services Inc.; SAE Paper 930662;

4. W. E. Cliff, D. D. MacInnis, D. A. Switzer: An Evaluation of Rectified Bitmap 2D Photogrammetry with PC-Rect; MacInnis Engineering Associates; SAE Paper 970952.

Bibliografie

1. Collision Deformation Classification SAE J224 MAR80;2. NHTSA EDR Working Group, - Event Data Recorders Sumary Of Findings - U.S. Department of Transportation, National Highway Traffic Safety Administration, August 2001;

3. Gilman, D., - Automotive Black Box Data Recovery Systems - http://www.tarorigin.com/art/Dgilman/ (Dec. 20, 2002)

4. Harrison, H.R. & Nettleton, T. - Principles of Engineering Mechanics, UK, 1978;

5. Roberts, Jr.,C., C., - Evolution of automobile accident reconstruction - Subrogator Magazine, Fall 2007;

3

interpretarea urmelor accidentului

Se recomand culegerea a ct mai multe imagini, n special de la vehiculele avariate, deoarece profilul pagubelor nu se mai poate reproduce dup repararea sau distrugerea lor. Imaginile trebuie s rein nu doar exteriorul, ci i elemente relevante din interior, cum ar fi pedalele, podeaua, volanul, air bag - urile, plana bord, precum i oricare alt zon ce poate prezenta interes.

3.1 Urmele datorate coliziunilor, aferente automobilului

Urmele imprimate pe un vehicul ce a participat la o coliziune pot s provin de la unul sau mai muli oponeni, care ar putea fi un vehicul, o biciclet, o motociclet, o locomotiv, o persoan, un obstacol de pe drum sau de marginea drumului, un gard, o locuin, etc (fig. 25). Aceste urme permit determinarea direciei de circulaie, a poziiilor reciproce de impact. Viteza de impact se determina prin calcul, cel mai adesea, prin aprecierea profunzimii urmelor.

Fig. 3.1. Urme pe vehicule, datorate coliziunii

3.1.1 Urme materiale

Urmele materiale desemnate n sensul urmelor culese din scena accidentului, sunt reprezentate de amprente pe autovehicul, n interiorul lui, ori pe persoane. Urmele de pe exteriorul automobilului pot fi simple concaviti, sau pot prezenta exfolieri de lacuri/vopseluri, urme de frecarea suprafeelor conjugate n timpul coliziunii, iar n interior pot fi colectate textile, urme de snge, de pr, cioburi provenite din oglinda retrovizoare, din cotiere de plastic, etc. (materiale provenite evident din interiorul autovehiculului, si/sau de la ocupanii habitaclului, sau de la persoane, uor de recunoscut n form i structur, ce au penetrat spaiul habitaclului.

Urmele materiale servesc la precizarea locului impactului i chiar la identificarea persoanelor implicate. Aceste urme materiale trebuie cutate pe bara de protecie fa, pe aripi, pe ui, pe oglinzile exterioare. Spargerea subansamblurilor echipamentului de iluminare trebuie consemnat cu atenie (uneori, desprinderea filamentului lmpii de far d indicii asupra vitezei de impact).

3.1.2. Urme de frecare-lustruire

Acest tip de urme apar pe suprafeele vehiculului de care s-a frecat un articol, un alt vehicul, o persoan, ori un animal cu care acesta a venit n contact pe durata coliziunii.

Pe suprafeele exterioare (inclusiv pe suprafaa podelei) se vor imprima particule de murdrie, sau praful (fig. 3.2). Repartizarea urmelor de frecare-lustruire depinde de caracteristicile de forma i de nlimea fa de sol a articolului cauzator, astfel c examinarea lor poate da indicii asupra corpului care a efectuat apsarea pe elementul de caroserie.

Fig. 3.2. Urme de frecare

3.1.3. Urme amprentate

Urmele amprentare apar pe suprafeele specifice ale unor eantioane ce provin de la anumite articole i sunt transmise pe suprafeele cu care vin n contact, ndeosebi dac acestea din urm sunt suprafee acoperite de praf, particule de murdrie. Fig. 3.3. Urmare a contactului barei de protecie fa stanga i a materialului textil al mbrcmintei conductorului ATV-ului; pe bar s-au imprimat urmele texturii (foto dreapta)

Figura 3.3. (relativ la cazul analizat n cap. 2, foto 2.15) prezint imaginea texturii provenite de la pantalonii conductorului ATV - ului, imprimate pe colul stnga al barei faa de protecie a autoturismului impactor. 3.1.4. Urme de frecare i abraziune

Urmele de abraziune sunt rezultatul frecrii a dou corpuri (articole) ce vin n contact, ori ntre dou vehicule, ori ntre vehicul i persoan/obiect din decor. Cele mai multe dintre urmele de abraziune de pe vehicule se imprim pe lacuri/vopsele (fig. 3.4), dar ele pot reprezenta i transfer de snge, pr i fibre textile imprimate pe pri de plastic i cauciuc din habitaclu. Aceste urme dau informaii despre direcia de micare, cursul micrii, poziia vehiculelor sau persoanelor implicate n accident pe durata coliziunii. Suplimentar, pri materiale provenite de la persoanele ce au imprimat urme pot s furnizeze informaii referitoare la identitatea acestor persoane.

Fig. 3.4. Urme de frecare-abraziune

3.1.5. Urme biologice

Urmele biologice imprimate pe automobilele sau pe persoanele participante (sau desprinse de pe aceste persoane) pe durata unui eveniment rutier ce se investigheaz sunt materiale, sau pri ce provin de la diferite organisme animale sau vegetale.

Fig. 3.5. Urme biologice

In contextul unui accident acestea pot fi snge, excremente, urin, vom, pr, penaj, estur, secreii, mas cranian, pri de corp, sau de oase, pri din plante. Urmele biologice de pe/din autoturisme, sau de pe persoane dau informaii despre procesul accidentului i despre locul n care se gseau persoanele implicate n accident (fig. 3.5). Urmele biologice pot furniza date despre identitatea persoanelor implicate n accidente i permit determinarea poziiei acestora pe locurile ce le ocupau anterior accidentului.

3.2. Urme imprimate pe centurile de sigurana pentru pasageri

Ca o prim msura de protecie n examinarea interiorului unui automobil care a suferit o coliziune puternic, se recomand investigatorului purtarea mnuilor, deoarece eventualele contacte cu poriuni metalice deformate, cu cioburi din parbriz, sau din geamuri laterale, pot produce rni ale pielii minilor, urmate de atingerea petelor de snge ale pasagerilor, ceea ce poate genera contaminarea cu boli transmisibile (s-au raportat hepatite dobndite pe aceasta cale).

Centura de sigurana este dispozitivul care preia fora de inerie a prii superioare a corpului pasagerului, pe durata decelerrii suferite de automobil n timpul coliziunii.

Urmare a accidentelor, pe textura materialului textil al centurii, ca i pe inelul n forma literei D i a limbii metalice de cuplare a centurii cu punctul fix de pe asiu se vor imprima urme specifice i se vor degaja mirosuri specifice maselor plastice ncinse. Astfel de urme vor aprea numai dac n sistemul centurilor se vor produce fore de intensitate mare, sau n condiii normale de exploatare a autovehiculului, cnd forele de valori mari vor genera fore exagerate de frecare, la rndul lor generatoare de cantiti mari de cldur. Pe lng importana forei de inerie manifestate asupra pasagerului reinut de centur, trebuie subliniat i importana direciei principale a forei de impact (PDOF), deoarece aceasta sugereaz zona de interes ce se va investiga amnunit.

Dac inspectarea centurii ce a fost purtat n timpul impactului se face la cteva zile dup accident, iar materialul textil a devenit rigid, modificarea vitezei (Delta V) la impact a fost de minimum 20 km/h. Rigiditatea centurii purtate de ofer trebuie comparat cu cea a centurilor care nu au fost solicitate n coliziune (acestea din urma fiind pliabile cu mult uurin). Centura rigid din cauza impactului i va pierde rigiditatea prin repetarea manipulrilor (unele texturi se rigidizeaz n timp datorit expunerii ndelungate la soare i rmn rigide i dup repetarea manipulrilor).

Examinarea texturii trebuie s urmreasc zonele lustruite datorit frecrii (sau topirii locale) de inelul de forma literei D (denumit inel D), cu fore mari, sau cu pielea (hainele) persoanei reinute de centur. Unii experi caut suprafee ondulate ale texturii, ce se pot datora forele mari de ntindere. Examinarea esturii materialului textil cu ajutorul unei lupe poate releva o modificare a densitii esturii, ca urmare a unor solicitri de vrf. Astfel de urme trebuie cutate i n zona de lng dispozitivul de limitare a forei de pretensionare. Aceste urme fiind cauzate de forele de inerie ale corpului pasagerului, vor fi mai accentuate cu ct masa acestuia este mai mare. Fotografiile 3.6,a, i 3.6,b evideniaz zone de polizare i respectiv de micro anuri imprimate inelului D urme ce ar putea fi atribuite unui accident, dar n cazul prezentat acestea provin de la uzura imprimat de folosirea uzual a centurii de ctre ofer. Dac astfel de urme sunt datorate unui accident, este obligatoriu s se verifice dac pe textura centurii s-au imprimat urme materiale provenite de la inelul D.

Fig. 3.6. Diverse urme pe centura de siguran

In fotografiile 3.6,c i 3.6,d, materialul centurii prezint ndoituri (cutri) n inelul D, iar figura 3.6,e arat urme de textur imprimate pe inelul D. Aceste urme relev faptul c fora dezvoltat n centur nu a fost foarte mare, iar impactul nu a fost unul sever. Fotografia 3.6,f este una de tip microscopic a zonei de cutare a texturii. Fotografiile 3.6,g i 3.6,h arat urme de material textil pe inelul D, iar fig. 3.6,i i 3.6, j arat striaiuni pe curea, ceea ce infirm o eventual declaraie fals a pasagerului (care ar declara c centura nu a fost folosit n timpul impactului). Urmele datorate cioburilor provenite din geamul spart (cioburi czute n habitaclu) sunt cele prezentate n figurile 3.6,k) i 3.6,l).

Fig. 3.7. Urme imprimate pe textura curelei

Pe estura curelei se imprim multe tipuri de urme datorate accidentelor sau uzurii normale. In figura 3.7, fotografiile a) i b) arat urme ce se datoreaz ptrunderii nedorite a centurii ntre u i rama ei (fig. 3.7,b este detaliul zonei dreptunghiulare din fig. 3.7,a). Acest tip de urme trebuie s semnaleze faptul c expertul trebuie s fie foarte atent asupra stabilirii semnificaiilor urmelor de pe centuri. O folosire incorect a centurii, de tipul celor din fig. 3.7,c i d conduce la imprimarea unor urme specifice.

In fotografiile 3.7,e i f centura a rmas mpnat n inelul D, datorit utilizrii incorecte a ei. Striaiunile de pe centura din fig. 3.7,g) sunt datorate frecrii centurii de verighet, sau de un ceas de mn, ci nu contactului cu mbrcmintea, cum este cazul imaginii din fig. 3.7,h), care arat clar urme de scame de mbrcminte.

Dac nu sunt martori care s declare persoana ce conducea automobilul, se poate pune problema identificrii oferului. Devine astfel obligatorie investigarea amnunit a scaunului oferului, zona volanului, a planei de bord, a covorului de pe podea, pentru a identifica urme materiale ce ar putea proveni de la ofer. Fibre textile provenite din mbrcmintea oferului se pot imprima pe diferite pri ale tapieriei habitaclului. Astfel de urme pot fi imprimate de mbrcmintea i corpurile celorlali pasageri, pe banchetele ocupate anterior impactului. Dac au fost declanate dispozitive air - bag, pe saci se imprim urme provenite de la ocupani, iar examinarea centurilor poate da informaii referitoare la starea lor de utilizare sau neutilizare pe durata impactului. Astfel de urme, precum i urme biologice se pot imprima pe geamuri i pe interiorul plafonului.

Fig. 3.8. Protocolul STAIRS

Pentru precizarea poziiei pe care o poate ocupa un pasager n interiorul unui autoturism, s-a elaborat o codificare (protocolul STAIRS), care se prezint n figura 3.8. De exemplu, conductorului auto i corespunde poziia 1.1. Se construiesc automobile dotate cu sisteme de recunoatere a poziiei specifice pe scaun a pasagerilor de pe scaunele din fa (prin detectarea presiunilor dezvoltate de corp pe anumite zone ale ezutului i ale sptarului). Motivul acestei detalieri este dat de evitarea dezvoltrii unei inflaii exagerate a sacului de protecie, n cazul cnd ocupantul ocupa o poziie mult apropiat de parbriz, pentru evitarea rnirii lui. In cazul accidentelor produse la viteze de 2540 km/h (la care air-bag trebuie s se declaneze, indiferent dac pasagerul a fixat, sau nu, centura de siguran), devine economic evitarea declanrii air-bag - ului din zona scaunului liber, deoarece nlocuirea unui astfel de dispozitiv cost 600700 .

Sistemele de sesizare a poziiei pasagerilor din habitaclu funcioneaz pe diferite baze, dintre care se menioneaz:

- msurare cu traductoare capacitive;

- traductoare de inducie cu frecven ultra nalt;

- traductoare termice n infra rou;

- traductoare optice de recunoatere;

- sisteme ultra sonice;

- traductoare piezo electrice;

- mrci tensometrice lipite pe structura metalica a scaunului;

- rezistoare de sesizare a forei (traductoare FSR).

3.3. Urme pe scena accidentului

Cele mai importante urme pe zona n care s-a desfurat accidentul sunt cele datorate interaciunii roilor cu calea de rulare i cu acostamentele. Acestea sunt detaliate n cap. 4 (intitulat Interaciunea roata - drum), de aceea se vor trece n revist numai principalele categorii de urme, altele dect cele datorate roilor vehiculelor. Intre acestea se enumer cele mai uzuale: alveole (scobituri) n calea de rulare, sau pe acostamente, zgrieturi pe suprafaa cii de rulare (centralizate n ta. 3.1), moloz desprins de pe barele de protecie, sau de pe aripile interioare, lichide specifice vehiculelor. .

Tabelul 3.1. Centralizarea datelor referitoare la urmele imprimate n carosabil caracteristicicum s-au produssemnificaia accidentului

zgrieturi pe arie restrns1. apsare redus2. buci metalice tarate sub vehicul1. arat unde s-a rsturnat vehiculul pe calea de rulare

2. arat traiectoria post rsturnare

resturi materialentindere mare1. apsare redus2. pri de sub podea1. Locul punctului de maxim angajament n coliziune

ciupituri (n suprafaa cii de rulare)1. sptur mic dar adnc 1. Pri metalice aplicate cu mare for2. Nu se datoreaz doar greutii proprii1. produse n timpul angajamentului maxim

2. Nu permit determinarea micrii sau direciei de apropiere a vehiculelor

alveole

1. largi i adnci

2. urme pronunate n partea bituminoasa

3. doar zgrieturi pe suprafee de ciment1. asiul vehiculului

2. carterele transmisiei

3. geni ndoite

4. orice piese metalice de gabarite mari i muchii proeminente1. produse n timpul angajamentului maxim

2. pot s indice direcia de apropiere a vehiculelor

anuri1. lungi

2. scurte1. prin proiectarea uruburilor, piulielor;

2. transmisia cardanica

3.ruperea unui bra de suspensie1. poate/nu poate determina direcia de apropiere

2. se desfoar n urma locului de maxim angajament

zgrieturi i anuri de trre1.pe arie restrns2. ntindere mare3. lungi

4. scurte

1. trrea vehiculului pe scen1. fr

2. poate aduga confuzii

3. pretind urmrirea momentului cnd vehiculul a nceput trrea

Figura 3.9 prezint fotografia unor alveole imprimate pe scena unui accident n care au fost implicate un autoturism i o autoutilitar. Fotografia din dreapta sus este un detaliu al unei alveole dintre cele ce se observ n fotografia din stnga sus. Pentru atribuirea acestei urme unuia dintre vehiculele participante, a fost necesar detalierea mai aprofundat a ei (foto stnga jos), n care se recunoate amprenta canelurilor arborelui cardanic desprins de pe autoturism (arbore prezentat n fotografia dreapta jos).

Fig. 3.9. Analiza unei urme din carosabil, datorata desprinderii arborelui cardanic al unui autoturism intrat n coliziune cu o autoutilitarUrmare a coliziunilor vehiculelor, unele elemente ce provin de la piese casante se sparg i sunt proiectate sub forma unui covor de cioburi. Acestea provin, n special, din lmpi de semnalizare, faruri, parbriz, lunet, geamuri laterale. Se mai desprind buci din barele paraoc, tergtoare de parbriz, sau de faruri, oglinzi retrovizoare laterale. Dac automobilul implicat n coliziune a rspndit cioburi provenite din parbrizul spart, dar i din lmpile de far, i/sau semnalizare, e dificil de stabilit proveniena lor. De asemenea, scena accidentului este traversat de alte automobile, sau de ctre pietoni, de aceea, cioburile pot fi deplasate fa de locul n care au fost iniial proiectate. Diferene eseniale ntre cioburile provenite din lmpi comparativ cu cele provenite din parbriz nu pot fi apreciate cu uurina, dei - n cazul impactului automobilului cu pieton - spargerea parbrizului se produce cu o ntrziere de 0,10,15 secunde comparativ cu spargerea lmpilor. Covorul de cioburi reprezint evidena impactului i nu se situeaz la distan mare de locul impactului. Relaia matematica ce descrie distana de proiectare a cioburilor, Dcc, funcie de viteza de impact vi este:

Dcc = 0,00222vi2 - 0,0117 vi

(3.1)Pentru cioburile ce se desprind ultimele, distana Duc este:

Duc= 0,5vi

(3.2)

Fig.3.10. Distana proiectrii cioburilor (Schneider)

Fig. 3.11. Plaja de variaie i distana medie de proiectare a cioburilor de far (conform Khnel)

In fig.3.10 se arat rezultatele centralizate ale experimentelor efectuate de Schneider. Figura 3.11 arat grafic datele furnizate de Khnel i prezentate de Burg i Rau [1], iar figura 3.12 e ntocmit conform datelor gsite de Braun.

Pe baza testelor efectuate de DEKRA s-au trasat graficele din fig. 3.13 i a fost dedus formula de calcul pentru limitele zonelor de rspndire a covorului de cioburi provenit de la automobilele intrate n coliziune, la viteze cuprinse n intervalul 3085 km/h:

Dcc = 0,0018vk2 - 0,0544vk

(3.3)Formula pentru limita ce revine cioburilor ce se desprind ultimele, a rmas nemodificat:

Duc= 0,5vi

(3.4)

Fig. 3.12. Distana de proiectare a cioburilor (conform datelor furnizate de Braun)

Fig. 3.13. Lungimea de proiectare modificata a cioburilor, conform testelor DEKRA

3.3. Investigarea unitii de control electronic a sistemului air-bagPrimul brevet pentru un sistem air - bag cu declanare prin explozie dateaz din 1953 (John Hetrick), iar primele comunicri despre rezultatele experimentale obinute de NASA cu un dispozitiv de protecie gonflabil denumit Airstop aparin dr. Carl Clark, n 1964. Primele aplicaii aparin unor modele de autoturisme (trei versiuni) produse de General Motors (GM) n 1974, dar care nu au gsit succes de piaa. Revenirea la sistemele air - bag aparine firmei Mercedes (1985, iar din 1989 toi productorii de autoturisme din SUA au introdus obligativitatea lor, pentru satisfacerea cerinelor crescute de securitate impuse de normativele NHTSA. Sistemele air-bag sunt alctuite din sacul propriu-zis ce se monteaz n diferite zone ale interiorului habitaclului (n volan, pentru ofer, n ui, n plana bord) i n blocul de control electronic, construit pe baza unui microprocesor interfaat cu convertoare anolog/digitale pentru conversia informaiilor primite de la traductoare (sau de la un traductor unic de deceleraie, pentru anumite sisteme) i digital/analog pentru acionarea dispozitivelor de declanare a sacilor. Blocul de control electronic dispune de unitatea de memorare construit cu memorie de citire (ROM), memorii de citire i scriere (RAM) i memorii programabile i de stocare ce se pot terge (EEPROM).

nc de la nceputul implementrii sistemelor air-bag pe automobilele GM, organizaia guvernamental NTSB din SUA (National Transportation Safety Board) a fcut recomandarea ca toi fabricanii de automobile s coopereze cu NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration, nfiinata n 1966) pentru a impune nregistrri de date corespunztoare momentelor premergtoare coliziunilor, n scopul prelucrrii ulterioare a lor i a reconstituirii facile a accidentelor. ncepnd cu anul 1974, automobile firmei GM au fost apte s furnizeze astfel de date. O parte dintre aceste sisteme au furnizat nregistrarea datelor chiar n situaia cnd coliziunea nu a fost suficient de sever nct sacul s explodeze (automobile General Motors, ncepnd cu anul 1999). Aparatura capabil s descarce electronic i s interpreteze datele din blocul de comand al air-bag-ului a fost furnizat de Vetronix Corporation din Santa Barbara, SUA.

Blocul de control electronic este informat de traductoarele de acceleraie asupra necesitii declanrii exploziei care s umfle sacul. Criteriul stabilirii deciziei de explozie se bazeaz pe un algoritm de comparare a situaiei momentane cu diferite datele calibrate stocate n modulul de sesizare i diagosticare (SDM = Sensing and Diagnostic Module).

Decizia este luat ntr-un interval scurt de timp, de circa 15-50 ms de la declanarea coliziunii. Modulul SDM decide nceperea nregistrrii datelor cu anticipaie, fa de declanarea exploziei sacului. Cantitatea datelor nregistrate depinde de memoria liber n momentele specifice.

Astfel, deceleraiile nu pot fi nregistrate, ci se memoreaz doar pulsuri ale impactului, traduse prin variaiile de joas frecven ale vitezei de deplasare a autovehiculului (de regul, frecvena acestora este sub 60 Hz). Modulul SDM calculeaz variaiile de viteza prin integrarea a patru semnale de acceleraii, fiecare cu durata de 312 microsecunde i stocheaz n RAM aceste valori calculate, cu cretere n pai de cte 10 ms. Unirea acestor puncte genereaz graficul din fig. 3.15. Protocolul pentru nregistrarea datelor la prima generaie de air-bag-uri a coninut doar ase mrimi:1. Starea indicatorului de alarm aprins/stins;

2. Durata ct indicatorului de alarm a fost aprins;

3.Perioada activrii sesizrii strii de impact, sau dac s-a realizat criteriul strii de impact;

4. Durata dintre declanarea impactului i declanarea exploziei sacului;

5. Existenta codurilor de defecte diagnosticate n timpul evenimentului;

6. Contorizarea ciclului de explozie pe durata evenimentului.

Modelele GM fabricate dup 1994 au fost caracterizate de introducerea modulului SDM, iar n rutina declanrii exploziei necesare umflrii sacului s-au introdus o rutina logica. Datele memorate au fost suplimentate cu nc cinci mrimi (numerotate de la 7 la 11):7. Maximum delta V (modificarea vitezei dup axa longitudinal) n cazul sesizrii unei eventuale umflri a sacului8. Delta V ca funcie de timpul (durata) afectat umflrii sacului;

9. Timpul de la impact pn la realizarea valorii maxime a parametrului delta V;

10. Starea senzorului de cuplare a centurii de siguran a oferului;

11. Durata dintre apropiata explozie a sacului i explozie, dac e mai scurt de 5 secunde.

Fig. 3.14. Date culese cu instalaia Vetronix - din modulul air-bab-ului

Rezult c ultimele cinci secunde ale coliziunii sunt memorate n EEPROM. Dac nu s-a atins nivelul de declanare a exploziei de umflare a sacului, dup 5 secunde se terg datele pre impact i se pregtete EPROM-ul pentru o nou nregistrare.

Din anul 1999, General Motors a inclus alte cinci mrimi nregistrabile:

12. Starea activate/dezactivat a sacului de protecie a pasagerilor;

13. Turaia motorului culeas cu pai de timp de 1 s, timp de 5 s nainte de impact;

14. Viteza automobilului, cu pai de timp de 1 s, timp de 5 s nainte de impact;

15. Starea pedalei frnei de serviciu (activate/neactivat)cu pai de timp de 1 s, timp de 5 s nainte de impact;

16. Starea pedalei de acceleraie (deschidere procentuala), cu pai de timp de 1 s, timp de 5 s nainte de impact;

Fig. 3.15. Variaia celor patru mrimi din fazele premergtoare impactului.

Fig. 3.16. Msurarea deforma-

iilor longitudinaleLa intervale de cte o secund, modulul citete cele mai recente date pe care le stocheaz ntr-un buffer care este permanent reactualizat, pstrnd numai datele culese n ultimile cinci secunde (refreshing permanent). Activitatea de reactualizare este suspendat dac sacul a fost umflat (astfel datele pot fi culese cu aparatur dedicat). Figura 3.16 permite vizualizarea a patru mrimi semnificative din fazele premergtoare impactului.

Interpretarea datelor furnizate de cutia neagr este facilitat de mrimea delta V, care reprezint pierderea de vitez pe direcia longitudinal a automobilului implicat n impact. Se cunosc o multitudine de algoritmi ce pot fi rulai pe computere, care permit determinarea vitezei iniiale la impact, pe baza datelor nregistrate n testele de coliziune ale automobilului cu bariera rigid, de la viteze de impact standardizate. Aceste teste sunt nsoite de tabele care dau corespondena adncimii deformaiei cu viteza de deplasare n momentele dinaintea lovirii barierei. Automobilul ce a suferit deformaii specifice impactului cu alt automobil, sau cu elemente de decor, va avea o suprafa deformat diferit de cea care corespunde testrii n poligoanele de coliziune, de aceea s-a cutat s se introduc o echivalare a suprafeelor deformate. Conform fig. 3.16, prin adoptarea a ase direcii de msurare (notate C1, C2,C6), suprafaa deformat se mparte n cinci trapeze, fiecrui trapez fiindu-i asociat o valoare specific unei mrimi specifice, care reprezint raportul intre viteza de impact i aria respectiva (v. cap. 5).

3.4. Situaii speciale

Unul dintre obiectivele raportului de expertiz este stabilirea locului accidentului, prin care se cere, de fapt, stabilirea locului primului contact dintre vehicule (sau dintre vehicul i pieton).

Martorii oculari sunt de cele mai multe ori martori auditivi, dac se ine seama c acetia aud c s-a produs o coliziune, dup care i ndreapt privirea ctre zona de impact, vznd doar ultimele etape ale coliziunii (desprinderea din contact, deplasarea vehiculelor ctre zonele de oprire). O parte dintre martori realizeaz acest aspect, dar ali martori intuiesc ceea ce s-ar fi putut ntmpla n fazele pre impactului, ceea ce este adesea incorect. Prin aceast anticipare a fazei pre impact, martorii pot deveni - n oarecare msur - coautorii raportului de expertiz, dac expertul admite ca ipotez o astfel de declaraie i imagineaz un scenariu conform acesteia.

Pe baza acestei practici, cei mai rutinai experi nu acord importan mare declaraiilor, cnd este vorba de stabilirea zonei de impact, ci caut probe materiale incontestabile (evidene fizice), innd seama de faptul c de cele mai multe ori locul pe carosabil al impactului contribuie esenialmente la atribuirea vinoviei (ndeosebi, dac se stabilete c unul dintre vehicule a ptruns pe contrasens). Aceasta poziie a expertului este, n general, dezaprobata de judectori i procurori, obinuii s dea crezare martorilor, chiar n cazul acelora care au declarat ca au privit scena accidentului dup ce au auzit sunetul produs de coliziune. Obligaia unui expert imparial este aceea de a verifica scenariul martorului, dar i acela de stabilire a coincidenei situaiilor oferite de probele materiale de pe scena accidentului.

In lucrarea Reconstituirea accidentului de trafic, L. B. Fricke menioneaz: Calitatea i cantitatea infor