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5 a 7 de Abril, 2006 IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran A concepção de infra-estruturas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando a segurança rodoviária Instituto Superior Técnico Departamento de Engenharia Mecânica

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5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

A concepção de infra-estruturas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando a

segurança rodoviária

Instituto Superior TécnicoDepartamento de Engenharia Mecânica

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22A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

1. Motivação2. Objectivos3. Separador Central:

Modelos Veículos/ ViasCenários AcidentesResultados

4. Colisões entre VeículosCenáriosCasos TestesCondiçõesSimulaçõesResultados

5. Conclusões 6. Agradecimentos

EstruturaEstrutura

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33A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

IntroduçãoIntrodução

Motivação

Sinistralidade rodoviária em Portugal vs Europa

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

Mor

tos/

1000

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Taxa de Mortalidade na UE em 2003

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44A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Situação actual de sinistralidade em Auto-Estradas

Motivação (cont.)

Introdução (cont.)Introdução (cont.)

108

396

2447

2951

112

365

2627

3104

98293

2504

2895

101265

2834

3200

111258

2954

3323

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Núm

ero

de V

ítim

as

1999 2000 2001 2002 2003

Vítimas Mortais Feridos Graves Feridos Ligeiros Total de Vítimas

Duas pessoas ficaram ontem gravemente feridas na sequência do despiste de um veículo ligeiro ocorrido na Auto-Estrada do Sul (A2), (...). Na sequência do despiste, a viatura, que seguia no sentido sul-norte, ultrapassou a vala central e parou no sentido inverso da via, indicou também a Brigada de Trânsito da GNR.

Diário de Notícias, 19 Dezembro 2003

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55A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

IntroduçãoIntrodução

Objectivos

Eficácia dos separadores centrais (valas) implementados nas AE;

Efeitos, no caso de colisão de veículos, que circulam em faixas de

sentido contrário;

Aprofundar o conhecimento da relação entre velocidades e danos

subsequentes a colisões - concluir acerca da melhor solução nas AE ;

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66A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Separador CentralSeparador CentralModelos Veículos

Renault ClioVW Passat

Coeficiente de Restituição de 0.1

143881438822072.522072.5Constante de Rigidez [N/m]

1618.651618.652483.162483.16Constante de

Amortecimento [Ns/m]

17’’ 235/4017’’ 235/40Pneu DireitaEsquerdaDireitaEsquerda

Suspensão

880Renault Clio

1350Massa [Kg]VW Passat

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77A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Modelos Vias

Piso seco e novo (asfalto)

coeficiente de atrito 0.8

Piso compacto e seco (separador)

coeficiente de atrito 0.8

Características:

Largura faixas de rodagem = 3.75 m

Largura das bermas = 1 m

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Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Cenários Acidentes

Cenário Acidente 1

Direcção do veículo em relação ao separador central;

Sem correcção de trajectória de direcção;

Sem actuação de travão;

Danificação das rodas dianteiras após embate com separador.

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Cenário Acidente 2

Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Cenários Acidentes (cont.)

Controlo do veículo;

Aplicação de travão a “fundo”;

Recuperação de direcção;

Danificação das rodas dianteiras após embate com separador;

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1010A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Cenário Acidente 3

Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Cenários Acidentes (cont.)

VW Passat:

120 Km/h

15º

bloqueio de rodas dianteiras

Renault Clio:120 Km/haplica o travão rodas dianteiras bloqueadas após embate

VW Passat a transpôr/ embater Clio

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1111A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Separador Central (Separador Central (contcont.).)Resultados Cenário Acidente 1

SSS (96)S (95)S (73)N120

SSS (85)S(84)NN110

SSS (74)S (73)NN100

SSS (63)S (59)NN90

SSS (51)S (33)NN80

SSS (34)NNN70

SS (21)NNNN60

55º45º35º25º15º5ºVelocidade Inicial [Km/h]

Ângulos de Incidência [º]Renault Clio

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Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Resultados Cenário Acidente 2

VW Passat

SSS (89)S (92)NN120

SSS (78)S(80)NN110

SSS (67)S (61)NN100

SSS (55)NNN90

SS (46)S (33)NNN80

S (35)S (30)NNNN70

S (15)NNNNN60

55º45º35º25º15º5ºVelocidade Inicial [Km/h]

Ângulos de Incidência [º]

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Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Resultados Cenário Acidente 2

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1414A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Separador Central (Separador Central (contcont.).)Resultados Cenário Acidente 3

VW Passat transpôr separador central e a embater no Renault Clio

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1515A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Separador Central (Separador Central (contcont.).)

Resultados Cenário Acidente 3

Distância vs Velocidade

010

20304050

607080

90100110120

130140

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Distância [m]

Velo

cida

de [K

m/h

]

2 1 Renault-Clio 1.2 1.1 - 58 PS Benzineinspri - [km/h] [km/h] 4 2 VW-Passat 2.0 - 120 PS Benzineinspritzung - [km/h] [km/h]

58 Km/h para o Renault Clio

56 Km/h para o VW Passat

145 cm para o Renault Clio

140 cm para o VW Passat

130g para o Renault Clio

112g para o VW Passat

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Colisão entre VeículosColisão entre VeículosCenários/ Condições

120

60

Cenário 4

1206000Velocidade Veículo 2

80120120120Velocidade Veículo 1

Cenário 5Cenário 3Cenário 2Cenário 1

Cenário 1 Cenário 2

Cenário 3 Cenário 4 e 5

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Colisão entre VeículosColisão entre VeículosResultados

8779265252Variação VelocidadeVeículo 2 [km/h]

134130449994Deformações Veículo 1 [cm]

135131448694Deformações Veículo 2 [cm]

114

Cenário 4

133408080Variação de VelocidadeVeículo 1 [km/h]

Cenário 5Cenário 3Cenário 2Cenário 1

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ConclusõesConclusõesMetodologia capaz numa primeira fase de projecto;

Modelos úteis na concepção das infra-estruturas;

O choque com veículos que circulam na mesma faixa provocam menores danos que no caso de choque nas faixas contrárias;

É necessário rever a norma;

A melhor solução para choques envolvendo veículos é a implementação de guardas de segurança;

No reverso, no caso de acidentes envolvendo motociclistas a melhor solução, à partida, é a implementação de separador central.

Os separadores centrais são seguros mas não com as dimensões actuais!

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Ao IDMEC pelas bolsas concedidas no âmbito dos projectos MRRA (Motard’s, Rail’s e Reconstituição de Acidentes);

À Allianz, Direcção geral de Viação e Prevenção Rodoviária Portuguesa pelo financiamento destes projectos.

AgradecimentosAgradecimentos

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2020A concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veA concepção de vias rápidas utilizando modelos da dinâmica de veículos visando concepção de autoículos visando concepção de auto--estradasestradas5 a 7 de Abril, 2006IV Congresso Rodoviário Português João Dias, Sabrina Malbran

Porque NÃO SÃO apenas NÚMEROS

São pessoas, AMIGOS.....

Por TI e por TODOS!

FIM