Sonstige
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde ein Verfahren entwickelt und validiert, mit dem sich reale Emissionsfaktoren für motorisierte Zweiräder in der Systematik des HBEFA generieren lassen. Das Verfahren basiert auf Fahrzeug-Emissionsmessungen in realen Testzyklen, vermessen am Rollenprüfstand oder auf der Straße, als Eingabe für ein Simulationsmodell. Das Modell erzeugt aus den Messungen Motorkennfelder, in denen die Abgasemissionen und der Kraftstoffverbrauch über normierter Motordrehzahl und normierter Motorleistung abgelegt werden. Für jedes gemessene Kfz ergibt sich ein normiertes Emissions-Motorkennfeld. Aus den einzelnen Kennfeldern können dann Durchschnittskennfelder je Fahrzeugkategorie (z.B. Motorrad über 500ccm, EURO 3) gebildet werden. Die Motordrehzahl muss in den Emissionstests entweder gemessen, oder aus Geschwindigkeit, Gang, Reifenumfang und Übersetzungen berechnet werden. Die Motorleistung kann mittels gemessenem CO2-Massenstrom und der Drehzahl aus "generischen CO2-Kennfeldern" ermittelt werden, da im Allgemeinen keine gemessene Leistung vorliegt. Um mit dem Modell dann Emissionsfaktoren für beliebige Fahrzyklen zu bestimmen, wird die Motorleistung aus der Fahrzeuglängsdynamik, den Verlusten im Antriebstrang und dem Leistungsbedarf von Nebenaggregaten aus dem jeweils vorgegebenen Geschwindigkeits- und Steigungsverlauf berechnet. Zur Bestimmung der Drehzahl wird zuerst ein passender Gang berechnet und dann aus den Übersetzungen die Motordrehzahl. Steht die geforderte Motorleistung in keinem Gang zur Verfügung, wird die Beschleunigung im betroffenen Zeitschritt so reduziert, dass sich ein Volllastbetrieb ergibt. Die Berechnungen erfolgen in 1Hz Auflösung. Für jede Sekunde werden dann aus dem zugehörigen Motorkennfeld die Emissionen entsprechend der Drehzahl und Leistung interpoliert. Die integrierten Emissionswerte über den Zyklus ergeben die Summenemissionen, die Division durch die zurückgelegte Strecke die Emissionsfaktoren in g/km. Die Methode wurde im Simulationsprogramm PHEM implementiert. Da PHEM bereits in einem ähnlichen Verfahren Emissionsfaktoren für PKW, LNF und SNF berechnet, war der Zusatzaufwand zum Einbau von Zweirädern nieder und alle Zusatzfunktionen von PHEM können auch für Zweiräder verwendet werden (z.B. Dynamikkorrekturen, automatisierte CO2-basierte Kennfelderzeugung, Batch-Modus, etc.). In dem Projekt wurde die Modellentwicklung und Validierung anhand von 4 gemessenen Zweirädern durchgeführt. Die Tests umfassten Abgasmessungen auf einem Rollenprüfstand sowie On-Road-Messungen mittels PEMS. Die Messkampagne wurde auch genutzt, um einen Vorschlag für ein einheitliches Minimalmessprogramm zur Bestimmung von Emissionsfaktoren von Zweirädern zu erarbeiten. Dazu wurden umfangreiche Fahrversuche im realen Betrieb durchgeführt, die gemessenen Zyklen in Teilstücke verschiedener Verkehrssituationen unterteilt und je Verkehrssituation ein repräsentatives Teilstück bestimmt. Diese wurden dann zu "Real World Rollenzyklen" zusammengefügt. Bei einem Motorradzyklus ist auch ein sportlicher Fahranteil mit Steigung enthalten. Damit ist sichergestellt, dass die Motorkennfelder mit diesen Rollentests gut abgedeckt sind und bei der Berechnung von Emissionsfaktoren keine Extrapolationen von Emissionswerten erforderlich sind. Die am Markt befindlichen PEMS Systeme sind für die Verwendung bei Zweirädern wegen deren Gewicht und Baugröße nicht für alle Fahrzeuge geeignet. PEMS Messungen sind vorerst nur bei größeren Motorrädern im realen Verkehr möglich. Die Emissionskennfelder enthalten jeweils CO, CO2, NOx, HC sowie optional auch die vom FTIR gemessenen Komponenten und Partikelanzahl. Die nicht limitierten Abgaskomponenten aus der FTIR Messung können, wegen der teilweise sehr niederen Emissionsniveaus, nur unsicher zeitaufgelöst gemessen und simuliert werden, so dass hier die Verwendung von Zyklusmittelwerten in [g/km] oder von mittleren Prozentwerten an den HC und NOx Emissionen empfohlen wird. Mit der entwickelten Methode und der Software PHEM bestehen nunmehr die Grundlagen, Emissionsfaktoren für Zweiräder in gleicher Qualität wie sie bei PKW und Nutzfahrzeugen bereits Standard ist, zu gerieren. Die Methoden und mögliche gemeinsame Messprogramme werden in der ERMES Gruppe bereits diskutiert und werden hoffentlich schon 2018 zu einer deutlichen Verbreiterung der Datengrundlage zum Emissionsverhalten von Zweirädern führen.
Motorcycling is a fascinating kind of transportation. While the riders' direct exposure to the environment and the unique driving dynamics are essential to this fascination, they both cause a risk potential which is several times higher than when driving a car. This chapter gives a detailed introduction to the fundamentals of motorcycle dynamics and shows how its peculiarities and limitations place high demands on the layout of dynamics control systems, especially when cornering. The basic principles of dynamic stabilization and directional control are addressed along with four characteristic modes of instability (capsize, wobble, weave, and kickback). Special attention is given to the challenges of braking (brake force distribution, dynamic over-braking, kinematic instability, and brake steer torque induced righting behavior). It is explained how these challenges are addressed by state-of-the-art brake, traction, and suspension control systems in terms of system layout and principles of function. It is illustrated how the integration of additional sensors " essentially roll angle assessment " enhances the cornering performance in all three categories, fostering a trend to higher system integration levels. An outlook on potential future control systems shows exemplarily how the undesired righting behavior when braking in curves can be controlled, e.g., by means of a so-called brake steer torque avoidance mechanism (BSTAM), forming the basis for predictive brake assist (PBA) or even autonomous emergency braking (AEB). Finally, the very limited potential of brake and chassis control to stabilize yaw and roll motion during unbraked cornering accidents is regarded, closing with a promising glance at roll stabilization through a pair of gimbaled gyroscopes.
SEEKING is looking for answers regarding electric powered bicycles and their relation to traffic safety issues. Does a cyclist need "E"? Is it as risky as riding a moped or are E-bikes creating conflicts with other cyclists? The project described herein, funded by the Austrian Ministry of Transport, has the aim of seeking answers to these hot topics. The SEEKING-team shows an in-depth investigation of vehicle dynamic sensing, together with subjective feedback of test riders to detect similarities and differences between conventional cycling and E-biking. Following an overview on the international status quo, measurement runs and their analyses are performed to find a set of preventative measures to make (E-)biking safer. A specific focus is the detection of curve handling, stopping and acceleration phases as well as conflict studies on course-based test rides and "real world" tests on cycling paths (naturalistic riding).
Injuries in motorbike accidents in correlation with protective clothes and mechanism of the accident
(2013)
This study deals with a possible connection between safety clothing / accident mechanism and injury severity in a state-wide traffic accident investigation with focus on light and small motorbike-involvement for accidents in the area of the Saarland in which the persons riding the bike have been injured or killed. An interdisciplinary team of medical scientists and engineers collected the medical and technical data as well as all the relevant traces of the accident on scene and in time. During twenty months of data collection a total of 401 cases could be gathered. Grave injuries were more common for the group of heavier motorcycles (>125 ccm). Motorcyclists had been polytraumatized only in the group where the accident was connected with a collision. Significant correlation between protective clothes and injury severity could only be found for protective gloves and protective trousers. The knowledge about mechanism of the accident, protective clothes and severity of injuries can be helpful for the improvement of road and motorcyclists' safety.
This study analyses no.39 cases in which n.41 motorcyclists were fatally injured, or 36% of total motorcycle fatalities in Northern Ireland between 2004 and 2010 (n.114). There were n.17 cases (43.6%) where the actions of another vehicle driver caused the collision, in thirteen of these cases the motorcycles had their lights switched on. The remaining n.22 collisions (56.4%) were due to the actions of the motorcyclist. In the approach to the collision scene, there were n.13 cases (31.7%) in which the approach was a right hand bend and in n.8 (19.5%) cases, the approach was a left hand bend. In the remaining n.18 (43.9%) cases, the approach was a straight road. Of the n.17 (41.4%) motorcycles that slid after falling, n.10 (24.4%) fell onto their right side and the remaining n.7 (17.1%) fell onto their left side. The information from this study identifies primary and contributory causes of motorcycle collisions.
Analysis of the accident scenario of powered two-wheelers on the basis of real-world accidents
(2013)
For the first time since 20 years the German national statistics of traffic accidents revealed an increasing number of fatalities and seriously injured persons in 2011. This negative development was especially caused by increasing numbers in all groups of vulnerable road users (VRU). Furthermore, the comparison of fatality reduction rates between several categories of road users shows that persons on motorcycles show the worst performance over years. Although every second fatality in German traffic accidents is still a car occupant, users of PTW make up more than 20% in the meantime. Assuming further improvements in the field of occupant protection this trend will continue. For that reason, a study on the basis of real-world accidents was conducted to describe the accident scenario involving motorcycles and to identify the reasons of the above-described fact. Approximately 1.800 motorcycle accidents out of GIDAS database were used for the analyses. The first part of the study deals with the question how representative the GIDAS database is for the German motorcycle accident scenario. Afterwards, detailed descriptive statistics on motorcycle accidents were presented considering numerous parameters about the accident scene, environmental influences, vehicle information, individual characteristics, interview data, injury severity and injury causation. One important point is the identification of the most frequent critical situations that are typical for motorcycle accidents. Furthermore, a special focus was on accident causation. Finally, conspicuous facts out of the analysis are emphasized. All in all, the study gives a comprehensive overview about the German motorcycle accident scenario. One the one hand, the use of weighted GIDAS data allows representative and robust statements on the basis of large case numbers; on the other hand highly detailed conclusions can be drawn. The results of the study help to understand the particularities of motorcycle accidents and provide approaches for further improvements in the field of PTW safety.
The number of road accidents in Portugal has decreased significantly in the last decades, however, this tendency is not similar in all types of transportation. In the most recent years and by European standards, Portugal is still one of the leading countries concerning the number of fatalities in Powered Two Wheelers (PTW) accidents. To this effect, the in-depth investigation of PTW accidents is crucial and so, a thorough statistical analysis concerning the main factors influencing PTW riders injury severity accidents was undertaken regarding the 2007-2010 period in the National Road Safety Authority (ANSR) injured riders database using the software SPSS. In addition, to determine the importance of absent factors in the database analysis, such as velocity, a set of 53 real accidents involving PTW were also investigated and computationally reconstructed using the software PC-Crash. Lateral collisions between a motorcycle, its rider and the side of three different passenger cars were also simulated, varying the motorcycle impact angle and velocity in order to estimate the PTW deformation energy and the rider- injuries, as this accident configuration stands out in terms of frequency and even severity. The results of this detailed study are presented.
16% aller Verkehrstoten in Deutschland sind Motorradfahrer und die Anzahl stagniert auf diesem hohen Niveau. Daher ist eine Verbesserung der Fahrsicherheit von Motorrädern zwingend erforderlich. Im Pkw leisten aktive bzw. verstellbare Fahrwerksysteme einen positiven Beitrag zur Fahrsicherheit und helfen, Unfälle zu vermeiden. Hierzu zählen neben den Fahrdynamikregelsystemen wie ABS und ESP auch Verstelldämpfer und Stabilisatorverstellsysteme. Dämpfer- und Stabilisatorsysteme beeinflussen die dynamische Radlast und können insbesondere im ABS-Regelbereich die Fahrsicherheit erhöhen. Der Einfluss geregelter Dämpfersysteme auf die Fahrsicherheit und den Komfort im Pkw-Bereich ist in ausführlichen Untersuchungen sowohl theoretisch als auch praktisch belegt. Im Kraftradbereich existieren zwar Untersuchungen zu verstellbaren Dämpfersystemen, meist werden hier aber ausschliesslich komfortorientierte Kriterien betrachtet. Neben der Übertragbarkeit der positiven Effekte, die im Pkw-Bereich hinsichtlich Komfort und Fahrsicherheit durch geregelte Dämpfersysteme erreicht werden, auf Krafträder, ist der Einfluss geregelter Systeme auf die besonderen kraftradspezifischen Eigenschaften noch nicht ausführlich simulativ betrachtet worden. Das labile System Kraftrad, das in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit stark veränderliche Eigenschaften bezüglich der Eigenstabilisierung aufweist, neigt je nach Geschwindigkeitsbereich zu unterschiedlichem Verhalten. Die Zielsetzung dieser Arbeit liegt somit in der Überpruefung der Übertragbarkeit der aus dem Pkw-Bereich bekannten Einflüsse geregelter Dämpfersysteme auf Fahrkomfort und Fahrsicherheit im Kraftradbereich. Weiter soll hierbei auf kraftradspezifische Fahrsituationen eingegangen werden, die in der Pkw-Forschung auf Grund des abweichenden Systemverhaltens keine Berücksichtigung finden. Die Untersuchung gliedert sich in die Parameterermittlung anhand eines Versuchsmotorrades, die Erstellung und Validierung eines Mehrkörpersimulationsmodells unter Verwendung der Software VI Motorcycle fuer Adams/Car, die Definition, Auswahl und Umsetzung geeigneter Fahrmanöver sowie die Beurteilung des Sicherheitsgewinns. In der Simulationsumgebung VI Motorcycle (Adams/Car) wurden Schnittstellen geschaffen, um (semi-)aktive Fahrwerke einzubinden. Die entsprechenden Regelalgorithmen sowie die Umsetzung der Dämpferkonzepte wurden hierfür in Matlab/Simulink aufgebaut. Im Rahmen dieser Untersuchung wurden zahlreiche Regelalgorithmen und Dämpferkonzepte modelliert und getestet. Es wurde ein Fahrmanöverkatalog mit solchen Fahrversuchen erstellt, die Potenzial fuer einen Sicherheitsgewinn durch aktive Dämpfer erwarten lassen. Fuer die definierten Fahrmanöver wurden Simulationen aller entwickelten Regler und als Referenz auch eines passiven Dämpfersystems durchgeführt. Die Simulationsdaten wurden anhand vorab definierter Beurteilungskriterien ausgewertet. Die Ergebnisse lassen Potenzial zur Steigerung von Fahrsicherheit und Komfort vermuten. Die Erkenntnisse aus dem Pkw-Bereich koennen in weiten Teilen auf den Kraftradbereich übertragen werden. Ein signifikanter Einfluss auf das heutige Unfallgeschehen von Motorrädern ist jedoch als unwahrscheinlich einzuschätzen.
Die Unfallzahlen für das Jahr 2008 zeigen, dass die intensiven Anstrengungen für die Verkehrssicherheit weiterhin Früchte tragen. Nachdem im Jahr 2007 mit 220 Toten auch in Rheinland-Pfalz der geringste Stand seit Einführung der Unfallstatistik registriert wurde, konnte dieser Trend auch im Jahr 2008 bestätigt werden. Die Verkehrssicherheitsarbeit in Rheinland-Pfalz sieht sich dabei zunächst im Kontext des anspruchsvollen Ziels der EU, die Zahl der Verkehrstoten bis 2010 zu halbieren. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie die Risiken im Verkehrsverhalten der Menschen minimiert werden können. Vorhandene Sicherheitspotenziale sollen genutzt werden, Maßnahmen sind gezielt auf die Brennpunkte im Verkehrsgeschehen auszurichten. Neben Sicherheitsaktionen und Trainings für die Verkehrsteilnehmer sowie der Polizeiarbeit ist einer der wichtigsten Ansätze die Verbesserung der Infrastruktur. Zu den Maßnahmen auf diesem Gebiet zählen neue Ansätze beispielsweise bei der Überprüfung sicherheitsrelevanter Aspekte schon in der Planung, beim Bau moderner Verkehrsbeeinflussungsanlagen oder bei der Sicherheit an Bahnübergängen und in Tunnels. Ein Fokus liegt jedoch auf der Unfallkommissionsarbeit. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil der Gesamtkonzeption zur Verbesserung der Verkehrssicherheit. Das Land Rheinland-Pfalz verfügt seit nunmehr über 35 Jahren über institutionalisierte Erfahrungen auf diesem Gebiet, die auch als Beispiel für die bundesweite Entwicklung dienten. In einem weiteren Schritt werden seit kurzem in einer landesweiten Unfallkonferenz nunmehr Programmschwerpunkte wie beispielsweise die Bekämpfung von Motorradunfällen oder Baumunfällen definiert. Zudem wurden mit einem aufwändigen Programm allen der etwa 400 Unfallkommissionsmitglieder in Rheinland-Pfalz Schulungen angeboten. Eine permanente Nachschulung garantiert dabei einen gleichbleibend hohen Wissensstand. Beispielgebend ist allerdings auch die zentrale Unfallauswertestelle beim Landesbetrieb Mobilität in Koblenz, die es in dieser Form so nur noch in Bayern gibt. Mit ihr steht seit vielen Jahren ein Instrument zur Verfügung, das nicht nur die Grundlagen für gezielte und effektive Verkehrssicherheitsmaßnahmen schafft, sondern auch landesweite Controllings durchführt. Ohne eine finanzielle Ausstattung ist jedoch eine effektive Unfallkommissionsarbeit nicht möglich. Aus diesem Grund wurde als Novum ein spezieller Haushaltsansatz geschaffen, der gezielt ausschließlich im Sinne der Verkehrssicherheit - derzeit mit dem Schwerpunkt Baumunfälle und Motorradsicherheit - eingesetzt wird. Dabei wurde auch in einem Bewertungsverfahren zum Ausbauplan für Landesstraßen die Verkehrssicherheit so gewichtet, dass speziell Unfallhäufungsstellen in die Prioritätenreihung gelangen. Diese Ansätze mit Strategien aus einer Landesunfallkonferenz, gezielter Schulung, finanzieller Ausstattung sowie Unterstützung und Controlling durch eine zentrale Unfallauswertestelle sind zugleich Chance und Herausforderung für eine künftige Verkehrssicherheitsarbeit.
Since 2005, the motorcycle crash fatalities in the US exceeded 10% of the overall annual traffic fatalities. Consequently, it has become critical to gain in-depth understanding of the factors and characteristics contributing to motorcycle crashes. Unfortunately, there currently exists no database gathering the necessary information for an in-depth analysis of the US motorcycle crashes. So this study utilizes the NASS/CDS database (National Automotive Sampling System, Crashworthiness Data System) in order to gain insights into the patterns and factors leading to a NASS/CDS motorcycle crash, from 1997 to 2007. NASS/CDS samples about 5,000 passenger car tow-away crashes per year. Each case includes photographs and detailed data on crash and pre-crash characteristics, vehicle types, trajectories, types of impact, and other pertinent roadway and crash scene information, allowing an in-depth investigation of the crash mechanisms. However, the NASS/CDS sampling process specifically focuses on passenger car crashes, so the cases extracted only correspond to crashes in which a passenger vehicle was towed, and a motorcycle was somehow involved. Thus, a by-hand in-depth review of about 200 cases allowed retrieving 106 relevant crashes for this study, tending to represent the severe passenger vehicle(s) versus motorcycle(s) crashes on US roads. The findings lead to the conclusion that these crashes mostly result from the low conspicuity of the motorcycle, and from the inability of the car drivers to fully appreciate and anticipate the behavior of a motorcycle. Indeed, it has been shown that, first, the car drivers involved in these cases did not attempt any avoidance maneuver, second, they were largely of ages under 25, and finally, the majority of the crashes were in an intersection scenario. In addition, the two major scenarios unveiled were the car attempting a left turn from the opposite direction and the car attempting a left turn from the right. The paper mentions several solutions to enhance the motorcycle- conspicuity and to allow the car drivers to better anticipate its behavior, which seem to be key factors in the intersection-related crashes (and more generally in the passenger vehicle(s) versus motorcycle(s) crashes).