80 Unfallforschung
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Neue Herausforderungen an die Unfallforschung durch Fahrerassistenz und automatisiertes Fahren
(2019)
Unfallrekonstruktion hat die Ableitung von Maßnahmen zur Minimierung der Unfallfolgen ermöglicht, vor allem durch Verbesserungen bei passiven Sicherheitseinrichtungen, aber auch durch die Verbesserung der Rettungskette, beispielsweise eCall. Heute können aktive Sicherheitssysteme die Unfallfolgen bereits vor der eigentlichen Kollision reduzieren oder durch Umfeldwahrnehmung und mittels Eingriff in die Fahrzeugsteuerung gegebenenfalls sogar vollständig verhindern. Funktionen, die aktiv in die Fahrzeugsteuerung eingreifen, lassen sich nach ihrer Wirkweise unterscheiden: zum einen handelt es sich um kontinuierlich automatisierende Funktionen, die meist länger aktiv bleiben (zum Beispiel ACC). Zum anderen um Funktionen, die in kritischen Fahrsituationen temporär in die Fahrzeugsteuerung eingreifen. Aufgezeigt wird, welche Konsequenzen und Risiken in Bezug auf diese Systeme sowie für bestimmte (zum Beispiel kritikale) Fahrsituationen anzunehmen sind. Zur Bewertung von aktiven Reglern, die in kritischen Fahrsituationen eingreifen, sind Unfalldaten nur noch eingeschränkt tauglich. Ähnliches gilt für die Bewertung von Ereignissen/ Zuständen im Rahmen kontinuierlicher Fahrzeugsteuerung, vor allem, wenn diese weiter vorausliegen. Wirkzusammenhänge automatisierter Fahrfunktionen müssen jedoch - gerade für den Mischverkehr mit konventionell gesteuerten Fahrzeugen - identifiziert werden. Dafür wird eine Szenariendatenbank mit relevanten Verkehrssituationen benötigt, in die Daten aus Naturalistic Driving Studies (NDS), aus Fahrversuchen oder Versuchen im Fahrsimulator eingehen können. Die zunehmende Durchdringung der Fahrzeugflotte mit kontinuierlich automatisierten Fahrfunktionen lässt eine Abnahme kritischer Fahrsituationen und eine Reduktion der Zahl der Verkehrsopfer erwarten. Allerdings verbleibt eine Restzahl an systemimmanenten Unfällen, die als unvermeidbar gelten müssen.
Von 2006 bis 2015 hat die Zahl der bei Unfällen mit Personenschäden Beteiligten unter Alkoholeinfluss um 36 % abgenommen. Im gleichen Umfang (36%) hat sich auch die Anzahl der Alkoholunfälle mit Personenschaden reduziert. Nach wie vor tritt bei Pkw-Fahrern Alkohol als Unfallursache am häufigsten in der Altersgruppe der 21- bis 24-jährigen Männer auf, gefolgt von den Gruppen der männlichen 25- bis 34-jährigen Fahrer und der 18- bis 20-Jährigen. Die Anzahl der an Unfällen mit Personenschaden beteiligten alkoholisierten männlichen Pkw-Fahrer fällt etwa 6-mal so hoch aus wie die der weiblichen. Alkoholunfälle mit Personenschaden ereignen sich am häufigsten in den Abend- und frühen Morgenstunden und insbesondere in den Wochenendnächten. Unter den Verursachern dieser nächtlichen Freizeitunfälle sind junge Erwachsene überproportional häufig vertreten. Seit 2001 gilt in Deutschland eine 0,5-Promille-Grenze für Kraftfahrer. Im Jahr 2005 wurde eine Null-Promille-Grenze für Gefahrguttransporte eingeführt. Im August 2007 ist das Alkoholverbot für Fahranfänger in Kraft getreten. Dieses gilt für alle jungen Fahrer unter 21 Jahren sowie für Fahranfänger, die sich noch in der zweijährigen Probezeit befinden, unabhängig von ihrem Alter. Die Gefährdung der Verkehrssicherheit durch drogenbeeinflusste Kraftfahrer hat seit den 90er Jahren an Bedeutung gewonnen. Daher wurden verschiedene gesetzliche Neuregelungen eingeführt. Hierzu zählt insbesondere die Einführung eines Ordnungswidrigkeitentatbestands für das Fahren unter dem Einfluss bestimmter psychoaktiver Substanzen im Jahr 1998. Weiterhin wurden Ausbildungsmaßnahmen für die Polizei zur besseren Erkennung einer Drogenwirkung bei Kraftfahrern erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Vor diesem Hintergrund ist die Dokumentation der Unfallursache "andere berauschende Mittel" deutlich angestiegen, liegt aber immer noch um ein Vielfaches niedriger als die der Unfallursache Alkohol.
Gesellschaftlich bedingte Änderungen in der Mobilität sowie die politisch gewollte Attraktivitätssteigerung und Förderung des Radverkehrs sollen die Verkehrsmittelwahl hin zum nichtmotorisierten Verkehr verschieben. Dies kann einen Beitrag zu einer umweltfreundlicheren Mobilität liefern. Aufgrund der veränderten Fahrradnutzung, der zunehmenden Verbreitung von elektrisch unterstützten Fahrrädern und der gestiegenen differenzierten Anforderungen unter anderem an Verkehrsqualität werden Anpassungen der Infrastruktur im Hinblick auf die Radverkehrsplanung, -konzeption sowie Straßenbau beziehungsweise -erhaltung notwendig sein. Vor diesem Hintergrund sowie der hohen Unfallanzahl, Unfallschwere und steigenden Unfallanteile im Radverkehr werden in den einzelnen Forschungsbereichen der Sicherheitsforschung des Radverkehrs (Einflussfaktor Mensch, Infrastruktur und Sicherheitsausstattung/Fahrzeugtechnik) zahlreiche Forschungsaktivitäten durchgeführt, um die Entwicklung der Verkehrssicherheit im Radverkehr nicht weiter von der positiven Entwicklung der Verkehrssicherheit insgesamt abzukoppeln. Dieser Beitrag gibt aufbauend auf den Fakten und Potenzialen des Radverkehrs einen Überblick über die Radverkehrssicherheit hinsichtlich Gesamtunfallgeschehen, Unfallentwicklung und Unfallstruktur. Die Darstellung der abgeschlossenen, laufenden und geplanten Forschungsaktivitäten soll die wesentlichen Erkenntnisse und Maßnahmen in den jeweiligen Forschungsbereichen verdeutlichen.
In the European Project FIMCAR, a proposal for a frontal impact test configuration was developed which included an additional full width deformable barrier (FWDB) test. Motivation for the deformable element was partly to measure structural forces as well as to produce a severe crash pulse different from that in the offset test. The objective of this study was to analyze the safety performance of vehicles in the full width rigid barrier test (FWRB) and in the full width deformable barrier test (FWDB). In total, 12 vehicles were crashed in both configurations. Comparison of these tests to real world accident data was used to identify the crash barrier most representative of real world crashes. For all vehicles, the airbag visible times were later in the FWDB configuration. This was attributed to the attenuation of the initial acceleration peak, observed in FWRB tests, by the addition of the deformable element. These findings were in alignment with airbag triggering times seen in real world crash data. Also, the dummy loadings were slightly worse in FWDB compared to FWRB tests, which is possibly linked to the airbag firing and a more realistic loading of the vehicle crash structures in the FWDB configuration. Evaluations of the lower extremities have shown a general increasing of the tibia index with the crash pulse severity.
Trauma management (TM) covers two types of medical treatment: the initial one provided by Emergency Medical Services (EMS) and a further one provided by permanent medical facilities. There is a consensus in the professional literature that to reduce the severity and the number of road crash victims, the TM system should provide rapid and adequate initial care of injury, combined with sufficient further treatment at a hospital or trauma centre. Recognizing the important role of TM for reducing road crash injury outcome, it was decided, within the EU funded SafetyNet project, to develop road safety performance indicators (SPIs) which would characterize the level of TM systems" performance in European countries and enable country comparisons. The concept of TM SPIs was developed based on a literature study of performance indicators in TM, a survey of available practices in Europe and data availability examinations. A set of TM SPIs was introduced including 14 indicators which characterize five issues such as: availability of EMS stations; availability and composition of EMS medical staff; availability and composition of EMS transportation units; characteristics of the EMS response time, and availability of trauma beds in permanent medical facilities. Basic information on the TM systems was collected in close cooperation with the national expert group. A dataset with TM SPIs for 21 countries was created. It was demonstrated that the countries can be compared using selected TM SPIs. Moreover, a more general comparison of the TM systems' performance in the countries is possible, using multiple ranking and statistical weighting techniques. By both methods, final estimates were received enabling the recognition of groups of countries with similar levels of the TM system's performance. The results of various trials were consistent as to the recognition of countries with high or low level of the TM systems" performance, where in grouping countries with intermediate levels of the TM system's performance some differences were observed. The SafetyNet project's practice demonstrated that data collection for estimating TM SPIs is not an easy task but is realizable for the majority of countries. The TM SPIs" message is currently limited to the availability of trauma care services. Further development of the TM SPIs should focus on characteristics of actual treatment supplied, based on combined police and medical road crash related databases.
In general the passive safety capability is much greater in newer versus older cars due to the stiff compartment preventing intrusion in severe collisions. However, the stiffer structure which increases the deceleration can lead to a change in injury patterns. In order to analyse possible injury mechanisms for thoracic and lumbar spine injuries, data from the German Inâ€Depth Accident Study (GIDAS) were used in this study. A twoâ€step approach of statistical and caseâ€byâ€case analysis was applied for this investigation. In total 4,289 collisions were selected involving 8,844 vehicles, 5,765 injured persons and 9,468 coded injuries. Thoracic and lumbar spine injuries such as burst, compression or dislocation fractures as well as soft tissue injuries were found to occur in frontal impacts even without intrusion to the passenger compartment. If a MAIS 2+ injury occurred, in 15% of the cases a thoracic and/or lumbar spine injury is included. Considering AIS 2+ thoracic and lumbar spine, most injuries were fractures and occurred in the lumbar spine area. From the case by case analyses it can be concluded that lumbar spine fractures occur in accidents without the engagement of longitudinals, lateral loading to the occupant and/or very severe accidents with MAIS being much higher than the spine AIS.
Motorradfahrer sind im Straßenverkehr besonders gefährdet, nahezu kein Unfall endet ohne Verletzungen der Motorradaufsassen. Wenn ein Unfall unabwendbar ist (das Unfallgeschehen der Motorräder zeigt seit Jahren stetige Besserungen), verbleibt dem Fahrer als Schutz nur seine eigene Bekleidung. Der im Rahmen diese Projekts angestellte Vergleich verschiedener Feldstudien zeigt, dass hauptsächlich die Extremitäten mit Schwerpunkt bei den Beinen verletzt werden. Ähnlich wie hohe Helmtragequoten zum Rückgang der Kopfverletzungen geführt haben, könnte zweckdienliche Schutzkleidung nahezu vollständig Hautabschürfungen und damit verbunden Wundinfektionen vermeiden. Gleichzeitig werden die Schwellwerte für den Eintritt anderer Verletzungen (zum Beispiel Brüche, Bänderrisse, innere Verletzungen) zu höheren Kollisionsgeschwindigkeiten verschoben. Die im Projektverlauf erarbeiteten Anforderungen an Motorradfahrerschutzkleidung sind so spezifisch und vielfältig, dass sie mit keiner anderen, zum Beispiel berufsspezifischen Kleidung vergleichbar sind. Mit Analysen wurde gezeigt, dass einige Anforderungen nur unter Zielkonflikten mit anderen verwirklichbar sind. Die dadurch nötige Mehrfachfunktion mancher Bauteile führt dazu, dass die Prüfung von Eigenschaften kaum mit den Methoden aus üblichen Normenwerken durchgeführt werden kann. Vor diesem Hintergrund begann die Entwicklung speziell angepasster Versuche. In der Regel bilden sie realistisch die Belastungen bei einem Sturz auf die Fahrbahnoberfläche und in der anschließenden Rutschphase nach. Durch die Verlegung der Versuche in das Labor wird die Reproduzierbarkeit erhöht, die Kosten bleiben vergleichsweise gering. Als wichtigste Prüfkriterien wurden Abriebverhalten, Reibwärmeisolation, Reibbeiwert, Stossdämpfung, Widerstand gegen Stich- und Schnittbeschädigung, Formschluss und Bauteilsteifigkeit erarbeitet. Vorgestellt und bewertet wurden verschiedene bereits existierende Prüfverfahren. Wenn sie ungeeignet schienen oder wenn für ein wichtiges Kriterium kein Verfahren zu finden war, wurden eigene neue Vorschläge gemacht. Unter Abwägung von Prüfaufwand und Aussagekraft der Ergebnisse wurde ein Vorschlag für ein normungsfähiges Prüfverfahren erarbeitet. Im Vorschlag berücksichtigt sind nur bereits existierende oder einfach verwirklichbare Prüfverfahren, die für Motorradfahrerschutzkleidung als geeignet angesehen werden.
Bereits in dem 1. Teil der Untersuchung, der Makroanalyse, in welche alle 92 kreisfreien Städte der Bundesrepublik Deutschland (West) einbezogen wurden, hat sich gezeigt, wie wichtig es ist, Schwerverunglücktenbelastungen und Leichtverletztenbelastungen grundsätzlich getrennt zu untersuchen. Die Städte weisen zum Teil völlig entgegengesetzte Entwicklungen bei beiden Größen auf, und es sind unterschiedliche Einflussgrößen dafür verantwortlich. Der Kfz-Motorisierungsgrad und die Bevölkerungsdichte der jeweiligen kreisfreien Stadt haben in der Makroanalyse zunächst den größten Einfluss auf die Schwerverunglücktenbelastungen. Je höher der Motorisierungsgrad und je dünner der Raum besiedelt ist (je mehr Platz zur "Verkehrsentfaltung" zur Verfügung steht), um so höher ist die Schwerverunglücktenbelastung. Je mehr Haushalte pro Einwohner gezählt werden können, je kleiner also der durchschnittliche Haushalt ist, desto höher liegen die Leichtverletztenbelastungen. Dahinter steckt die Risikogruppe Schüler und Studierende. Die Mikroanalyse, der 2. Teil der Untersuchung, in welcher zehn kreisfreie Städte vertieft analysiert wurden, hat ergeben, dass nur zwei Gruppen von Determinanten einen statistisch gesicherten, zum Teil sogar starken Einfluss auf die Schwerverunglücktenbelastungen haben: Je höher das Radverkehrsaufkommen und je niedriger der Anteil vierarmiger Knoten und die Anzahl Lichtsignalanlagen ist, desto höher ist die Schwerverunglücktenbelastung. Dass zwischen Radverkehrsaufkommen und Schwerverunglücktenbelastung jedoch kein so linearer Zusammenhang vorausgesetzt werden kann, wird im Rahmen eines Exkurses "Radverkehr und Verkehrssicherheit" mit Hilfe einer Modellvorstellung differenziert erläutert. Die Schwerverunglücktenbelastungen bei Kindern werden dagegen vor allem durch möglichst viele Lichtsignalanlagen an Fußgängerüberwegen sowie durch ein möglichst langes, getrennt geführtes Radwegenetz gesenkt. Auf die Leichtverletztenbelastungen haben nur zwei Variablen signifikanten Einfluss: Je höher die Zahl der bewirtschafteten Stellplätze außerhalb des öffentlichen Straßenraumes und je höher die Zahl der Einpendler ist, desto höher ist die Leichtverletztenbelastung. Auf statistisch besonders auffällige Resultate wird in Form von Exkursen detailliert eingegangen.
Zwischen der Situation des Fahrradverkehrs in Großbritannien (GB) und der in der Bundesrepublik Deutschland (D) bestehen große Unterschiede hinsichtlich der Bedeutung des Fahrrades im Verkehrsgeschehen sowie der verkehrlichen und infrastrukturellen Rahmenbedingungen. In beiden Ländern stehen jedoch in dem Bestreben nach einer Förderung des Fahrradverkehrs Fragen der Erhöhung der Verkehrssicherheit im Vordergrund. Aufgabe des Forschungsprojektes war es deshalb, das Unfallgeschehen sowie andere für den Radverkehr sicherheitsrelevante Aspekte in beiden Ländern zu analysieren und vergleichend gegenüberzustellen. Dazu wurden neben einer Auswertung der bereits in beiden Ländern vorliegenden Erkenntnisse in je drei ausgewählten Untersuchungsstädten Unfallanalysen, Verhaltensbeobachtungen und Befragungen von Radfahrern durchgeführt. Die Ergebnisse lassen zusammengefasst erkennen, dass Radfahren in GB sowohl hinsichtlich des Unfallrisikos als auch der Unfallschwere nicht sicherer ist als in D. Die Unfallcharakteristik in beiden Ländern unterscheidet sich jedoch in der Zusammensetzung der Unfallbeteiligten, der örtlichen Verteilung der Unfälle im Straßennetz und insbesondere in den typischen Unfallverläufen. Hier wirken sich die Unterschiede in der verkehrlichen Infrastruktur, zum Beispiel bezüglich der Knotenpunktformen und der Ausstattung mit Radverkehrsanlagen sehr deutlich aus. Generell wird deutlich, dass Radverkehrsanlagen bei unzureichender Qualität keine Garantie für eine geringe Unfallgefährdung darstellen. Dies gilt insbesondere für die in D üblichen straßenbegleitenden Radwege. Um die Sicherheit der Radfahrer zu erhöhen, kommt es deshalb weniger auf das "Wieviel?" als auf das "Wie?" der Radverkehrsanlagen an. Speziell in GB besteht noch erheblicher Nachholbedarf im Hinblick auf eine Förderung des Fahrradverkehrs. Auch wenn mit einer Zunahme des Radverkehrs in der Regel auch eine Zunahme der Radverkehrsunfälle verbunden ist, bedeutet dies nicht, dass es zu einem Anstieg der Zahl aller Verkehrsunfälle kommt. Zudem bekräftigt die Untersuchung den Eindruck, dass mit zunehmendem Radverkehr die Gefährdung des einzelnen Radfahrers abnimmt, da die Kraftfahrer dann offenbar eher mit Radfahrern rechnen.
Teil 1: In der Verkehrssicherheitsforschung können Sicherheitswirkungen zumeist nicht im (Labor)experiment sondern nur durch Feldversuche, die einem Experiment ähnlich anzulegen sind, erfasst werden. In diesem Zusammenhang spricht man von einem Quasi-Experimentellen-Design. Da sich bei solchen Quasi-Experimenten immer die Frage stellt, ob die gemessenen Änderungen maßnahmebedingt sind oder auf andere Einflüsse zurückgeführt werden können, werden verschiedene Gefahrenquellen benannt und mit Beispielen belegt, die die Gültigkeit der Ergebnisse von Wirksamkeitsuntersuchungen beeinträchtigen können. Es werden darüber hinaus eine Reihe wichtiger Quasi-Experimenteller-Designs dargestellt, die Vor- und Nachteile der Designs diskutiert und Hinweise auf mögliche Einsatzfelder gegeben. Um die Qualität der Ergebnisse von Wirksamkeitsuntersuchungen zu verbessern, wird vorgeschlagen, mehrere Erhebungen mittels ein und derselben Untersuchungsanordnung zugleich an mehreren Orten oder an mehreren Untersuchungsgruppen durchzuführen. Es werden mehrere simultane Untersuchungsdesigns vorgestellt und Einsatzbereiche erläutert. Teil 2: Simultane Wirksamkeitsuntersuchungen von Maßnahmen zur Hebung der Verkehrssicherheit erfordern häufig statistische Methoden zur Analyse von Kennzahlen, die auf andere Kennzahlen bezogen sind. Diese bezogenen Kennzahlen bezeichnet man als Risikogrößen. Es werden Methoden vorgestellt und diskutiert, die eingesetzt werden können, wenn entweder die Bezugsgrößen fest oder stochastisch sind.