Reconstituição de acidentes envolvendo ciclistas e veículos motorizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Neves, Daniel Filipe Inácio
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/31445
Resumo: Melhorar a segurança rodoviária é um dos fatores mais relevantes de maneira a impulsionar a utilização dos modos ativos de mobilidade. Assim, a simulação computacional mostra-se fundamental para o apuramento das causas e consequências do estudo da dinâmica de acidentes rodoviários. O objetivo desta dissertação de mestrado é reconstituir acidentes, recorrendo ao software PC-CRASH, envolvendo ciclistas em zonas urbanas e analisar a influência dos elementos da via com o nível de gravidade do acidente para o ciclista. Foram desenvolvidas simulações de colisão envolvendo onze veículos motorizados de cinco categorias e três tipos de veículos de mobilidade ativa (bicicleta convencional, bicicleta elétrica e, como caso adicional, uma trotinete elétrica). A interseção em estudo foi uma rotunda de duas vias, localizada na cidade de Aveiro, tendo sido desenvolvidos três cenários de colisão distintos (Caso Base, Caso Alternativo 1, Caso Alternativo 2). O Caso Base representa uma colisão onde o ciclista circula pela ciclovia tal como está desenhada na realidade, sofrendo uma colisão a 100º de um veículo que sai da rotunda pela via da direita. No Caso Alternativo 1 o ciclista circula pelo interior da rotunda, junto com o restante tráfego, com uma inclinação de 5º em relação à sua vertical, onde sofre uma colisão a 115º de um veículo que sai da rotunda em direção à via da esquerda. Por sua vez, o Caso Alternativo 2 representa uma possível mudança da ciclovia, mais afastada do anel exterior da rotunda, onde o ciclista sofre uma colisão a 90º com o automóvel. No estudo relativo às colisões com a bicicleta convencional foi variada a velocidade do automóvel mantendo-se a velocidade da bicicleta constante, enquanto nas simulações envolvendo os veículos de mobilidade elétrica a velocidade do automóvel foi constante e a variável foi a velocidade das bicicletas e trotinete. Por fim, foram analisados dois cenários de atropelamento por parte de um ciclista a um peão. A comparação dos diferentes cenários, foi feita com base nos valores de Head Injury Criterion (HIC) na zona da cabeça em dois momentos distintos de cada simulação: impacto com o automóvel e impacto com o asfalto. Os resultados relativos à bicicleta convencional mostram que nos três cenários, o risco de dano cerebral aumenta em função do aumento da velocidade do automóvel, com as diferenças de geometria dos diversos automóveis a ser um fator relevante. O Caso Base resultou nos valores de HIC para o ciclista mais elevados, enquanto as propostas alternativas resultaram em melhores resultados, até 42% mais baixos no Caso Alternativo 1 e 13% no Caso Alternativo 2. Nas simulações envolvendo a bicicleta elétrica e a trotinete elétrica, verificou-se uma tendência decrescente nos valores de HIC com o aumento da velocidade do veículo de mobilidade elétrica, sendo este comportamento mais significativo para a trotinete elétrica. Concluiu-se ainda que estes valores reduzidos de HIC na zona da cabeça para velocidades mais elevadas não foram representativos dos danos causados em outras partes do corpo que, através a observação das simulações, se mostraram mais afetadas pelo impacto. A análise das colisões entre um ciclista e um peão confirmou que a circulação de ciclistas em áreas dedicadas aos peões (p.e. passeios e passadeiras) representa um risco mais elevado ao nível de lesões cerebrais para o peão, em contraste com o cenário onde o ciclista transita pela ciclovia. Por fim, esta dissertação visa contribuir com dados importantes para a melhoria da segurança dos utentes vulneráveis da via, em particular os ciclistas, nomeadamente no desenvolvimento de infraestrutura dedicada para estes utentes e na importância da redução da velocidade de circulação dos veículos motorizados.
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A interseção em estudo foi uma rotunda de duas vias, localizada na cidade de Aveiro, tendo sido desenvolvidos três cenários de colisão distintos (Caso Base, Caso Alternativo 1, Caso Alternativo 2). O Caso Base representa uma colisão onde o ciclista circula pela ciclovia tal como está desenhada na realidade, sofrendo uma colisão a 100º de um veículo que sai da rotunda pela via da direita. No Caso Alternativo 1 o ciclista circula pelo interior da rotunda, junto com o restante tráfego, com uma inclinação de 5º em relação à sua vertical, onde sofre uma colisão a 115º de um veículo que sai da rotunda em direção à via da esquerda. Por sua vez, o Caso Alternativo 2 representa uma possível mudança da ciclovia, mais afastada do anel exterior da rotunda, onde o ciclista sofre uma colisão a 90º com o automóvel. 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O Caso Base resultou nos valores de HIC para o ciclista mais elevados, enquanto as propostas alternativas resultaram em melhores resultados, até 42% mais baixos no Caso Alternativo 1 e 13% no Caso Alternativo 2. Nas simulações envolvendo a bicicleta elétrica e a trotinete elétrica, verificou-se uma tendência decrescente nos valores de HIC com o aumento da velocidade do veículo de mobilidade elétrica, sendo este comportamento mais significativo para a trotinete elétrica. Concluiu-se ainda que estes valores reduzidos de HIC na zona da cabeça para velocidades mais elevadas não foram representativos dos danos causados em outras partes do corpo que, através a observação das simulações, se mostraram mais afetadas pelo impacto. A análise das colisões entre um ciclista e um peão confirmou que a circulação de ciclistas em áreas dedicadas aos peões (p.e. passeios e passadeiras) representa um risco mais elevado ao nível de lesões cerebrais para o peão, em contraste com o cenário onde o ciclista transita pela ciclovia. Por fim, esta dissertação visa contribuir com dados importantes para a melhoria da segurança dos utentes vulneráveis da via, em particular os ciclistas, nomeadamente no desenvolvimento de infraestrutura dedicada para estes utentes e na importância da redução da velocidade de circulação dos veículos motorizados.Improving the safety of cyclists is one of the most relevant factors to boost the use of the bicycle as a mean of transport mode. Computer simulation shows as essential to understand the causes and consequences of the dynamics of road accidents. The main objectives of the Master dissertation are to simulate crashes involving cyclists in urban areas, using PC-CRASH, and to analyse the influence of road elements with the damage caused to the cyclist. Collision simulations were developed involving motor vehicles and three types of sustainable mobility modes (conventional bicycle, electric bicycle and, as an extra case, the e-scooter). The studied location was an urban conventional two-lane roundabout, located in the city of Aveiro where three distinct collision scenarios were tested (Baseline scenario and two alternative cases). The Baseline scenario represents the existing conditions where a cyclist circulates along the cycle path, suffering a collision at 100º from a vehicle that leaves the roundabout through the right lane. In the Alternativo scenario 1, the cyclist circulates inside the roundabout along with the car traffic with a tilt of 5º, when it collides at a 115º angle with a vehicle that leaves the roundabout towards the left lane. Concerning the Alternative scenario 2, it reproduces a possible change of the cycle path further away from the circulatory ring of the roundabout, where the cyclist suffers a 90º collision with a car. In the study regarding collisions with the conventional bicycle, the speed of the car was varied, keeping the speed of the bicycle constant. Then, collisions between motor vehicles and sustainable mobility vehicles were analysed: electric bicycle and e-scooter. In this set of simulations, the speed of the car was constant, and the variable was the speed of the electric mobility vehicles. Finally, two scenarios where a pedestrian was run over by a cyclist were examined. To compare the differences among scenarios, the HIC values in the head area were calculated at two different times for each simulation: impact with the car and impact with the asphalt. Regarding the simulations carried out for the conventional bicycle, it is concluded that, in the three scenarios, the risk of brain damage increases as the speed of the car increases. It was also found that the baseline is the scenario that causes higher HIC values, while the alternative cases showed a 42% and 13% improvement (for alternative scenario 1 and 2, respectively). In the simulations involving the electric bicycle and e-scooter, there was a decreasing trend in the HIC values with the increase in the speed of the electric mobility vehicle, being this behaviour more significant for the e-scooter. It is observed that these reduced values of HIC in the head area for higher speeds are not representative of the damage caused in other parts of the human body that, though the observation of the simulations, are verified to be more affected by the impact. The analysis of the collisions between a cyclist and a pedestrian revealed that the circulation of cyclists in areas dedicated to pedestrians (e.g. sidewalks and crosswalks) represents an increase risk of brain injuries to the pedestrian, in contrast to the scenario where the cyclist travel along the bike dedicated lane. Finally, this dissertation aims at contributing to the improvement of data related to the safety of vulnerable road users, in particular cyclists, namely in the development of dedicated infrastructure for these users and in the importance of reducing the circulation speed of motor vehicles.2021-06-02T08:28:16Z2020-07-06T00:00:00Z2020-07-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/31445porNeves, Daniel Filipe Inácioinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T12:00:42Zoai:ria.ua.pt:10773/31445Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:03:19.466319Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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