54
ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Biomehanika proučava artikulacije koštanih i mišićnih sistema, kao da je riječ o mehaničkim strukturama podređenim različitim silama i kretanjima. To uključuje analizu načina ljudskog hoda i istraživanje sila koje utiču na deformacije ljudskog tijela prilikom različitih nesreća (na primjer, saobraćajna nesreća). Biomehanika također proučava druge sisteme organizma kao i organe, na primjer, ponašanje krvi kao tečnosti koja je u konstantnom kretanju, mehaniku disanja i razmjenu energije u ljudskom tijelu. Biomehanika je veoma važna naučna disciplina u ergonomiji koja je multi i interdisciplinarna primijenjena naučna disciplina koja se bavi istraživanjem i projektovanjem sistema čovjek- mašina. Bez poznavanja biomehaničkih svojstava čovjeka teško je ili nemoguće oblikovati tehnička sredstva a da budu podobna za efikasno, sigurno i produktivno korištenje. Elementi pasivne sigurnosti vozila, kao funkcionalnih elemenata odgovarajućim konstruktivnim rješenjima ublažavaju posljedice saobraćajnih nezgoda. Vozilo ima značajan udio u prirodi i težini povreda putnika. Povrede u vozilu nastaju kao posljedica zakona inercije koji se izražava proizvodom mase putnikovog tijela i usporenja vozila, čija brzina u vrlo kratkom vremenskom intervalu spada na nulu. Da bi se osigurila adekvatna konstruktivna svojstva vozila, sa aspekta pasivne sigurnosti, neophodno je vršiti detaljne analize mehaničkog odvijanja nezgode i biomehaničke povezanosti sa nezgodama. Vrste i učestalost povreda usko su povezani sa položajem tijela, antropometrijskim karakteristikama vozača i putnika i njihovim odnosom sa cjelokupnim prostorom. Odgovarajuća unapređenja elemenata pasivne sigurnosti vozila se mogu postići isključivo koordiniranim radom eksperata iz oblasti sigurnosti saobraćaja, konstrukcije motornih vozila i medicine. Sa aspekta biomehanike povreda još nije dovoljno izučeno kako i koliko na posljedice nezgoda utiču: raspodjela mase tijela, dimenzije tijela, geometrijske razlike pojedinih dijelova tijela, i slično. Sve ovo treba imati u vidu za buduća istraživanja u oblasti konstrukcije vozila i njihove pasivne sigurnosti, Eksperti iz inostranstva već su postavili teoretsku osnovu

ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA

Biomehanika proučava artikulacije koštanih i mišićnih sistema, kao da je riječ o mehaničkim strukturama podređenim različitim silama i kretanjima. To uključuje analizu načina ljudskog hoda i istraživanje sila koje utiču na deformacije ljudskog tijela prilikom različitih nesreća (na primjer, saobraćajna nesreća). Biomehanika također proučava druge sisteme organizma kao i organe, na primjer, ponašanje krvi kao tečnosti koja je u konstantnom kretanju, mehaniku disanja i razmjenu energije u ljudskom tijelu.

Biomehanika je veoma važna naučna disciplina u ergonomiji koja je multi i interdisciplinarna primijenjena naučna disciplina koja se bavi istraživanjem i projektovanjem sistema čovjek-mašina. Bez poznavanja biomehaničkih svojstava čovjeka teško je ili nemoguće oblikovati tehnička sredstva a da budu podobna za efikasno, sigurno i produktivno korištenje.

Elementi pasivne sigurnosti vozila, kao funkcionalnih elemenata odgovarajućim konstruktivnim rješenjima ublažavaju posljedice saobraćajnih nezgoda. Vozilo ima značajan udio u prirodi i težini povreda putnika. Povrede u vozilu nastaju kao posljedica zakona inercije koji se izražava proizvodom mase putnikovog tijela i usporenja vozila, čija brzina u vrlo kratkom vremenskom intervalu spada na nulu. Da bi se osigurila adekvatna konstruktivna svojstva vozila, sa aspekta pasivne sigurnosti, neophodno je vršiti detaljne analize mehaničkog odvijanja nezgode i biomehaničke povezanosti sa nezgodama. Vrste i učestalost povreda usko su povezani sa položajem tijela, antropometrijskim karakteristikama vozača i putnika i njihovim odnosom sa cjelokupnim prostorom. Odgovarajuća unapređenja elemenata pasivne sigurnosti vozila se mogu postići isključivo koordiniranim radom eksperata iz oblasti sigurnosti saobraćaja, konstrukcije motornih vozila i medicine. Sa aspekta biomehanike povreda još nije dovoljno izučeno kako i koliko na posljedice nezgoda utiču: raspodjela mase tijela, dimenzije tijela, geometrijske razlike pojedinih dijelova tijela, i slično. Sve ovo treba imati u vidu za buduća istraživanja u oblasti konstrukcije vozila i njihove pasivne sigurnosti, Eksperti iz inostranstva već su postavili teoretsku osnovu sigurnog vozila budućnosti. Ova vozila će u svojoj konstrukciji imati veliki broj uređaja za što lakšu i sigurniju vožnju, kao što su: navigacioni sistemi, sistemi senzora koji će detektovati svaki poremećaj u radu vozila, eventualne opasnosti u okolini (prepreka na putu), i stanje vozača (ukoliko vozač zaspi, što senzor na osnovu pulsa i rada srca otkriva, on aktivira određene oscilacije na točku upravljača kako bi probudio vozača), itd. Da bi se omogućio relativno sigurni saobraćaj neophodno je ići u korak sa ovakvim istraživanjima i omogućiti, adekvatnim programima, što brži proces humanizacije saobraćaja, što manje saobraćajnih nezgoda a broj poginulih i povrijeđenih svesti na prihvatljiv minimum.

5.1. Dinamička analiza naleta motornog vozila na pješaka uz korištenje saznanja biomehanike čovjeka

Fizičke osobine čovječjeg tijela (pješaka) su u kauzalnom odnosu sa elementima kretanja i dinamikom saobraćajne nezgode. Čovjekovo tijelo sastoji se od niza elemenata, odnosno zglobova koje imaju kretnje koje se mogu opisati i posmatrati u vremenu i prostoru. To je predmet biomehanike koja izučava zakone mirovanja i kretanja živih organizma. Biomehanika kroz izučavanje sjedinjuje dostignuća iz mehanike i anatomije živih organizama. Kauzalnost ove nauke sa konkretnim saobraćajnim nezgodama, eksplicitno dokazuje vezu oštećenja na motornom vozilu sa ozljedama pješaka, čime se utvrđuje dinamika kretanja tijela pješaka u saobraćajnoj nezgodi. Za postizanje ovog rezultata moraju

Page 2: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

se poznavati u dovoljnoj mjeri djelovanje udarnih sila i elementi kretanja pojedinih dijelova tijela pješaka, koji se kako je već napomenuto, mogu opisati nekim matematskim funkcijama. Da bi se na čovjeka mogle primijeniti zakonitosti mehanike neophodno je poznavanje anatomije čovječjeg mehanizma za kretanje koji se može podijeliti na pasivni i aktivni dio. Pasivni dio čovječjeg mehanizma za kretanje čine kosti i zglobovi a aktivni dio sačinjavaju mišići i to skeletna muskulatura koja jedina posjeduje vlastitu motoriku. Adekvatan odgovor aspekta kretnje čovjeka – pješaka u saobraćajnoj nezgodi, odnosno da bi se relevantno izvršila rekonstrukcija njegovih kretnji neophodno poznavanje: visine, težine, visine težišta, poluprečnika inercije za pojedine dijelove tijela i dr. Pored navedenog neophodno je poznavanje rasprostiranje sila prilikom kretanja u pojedinim položajima tijela bez djelovanja udarne sile. Na skicama 5.1., 5.2. i 8.3. prikazane su osnovne sile koje djeluju na čovjeka pri kretanju.

Skica 8.1: Uspostavljanje

Skica 8.2: Djelovanje sila na čovjeka pri pri prednjem odupiranju

Page 3: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Skica 8.3: Djelovanje sila na čovjeka kretanja čovjeka zadnjem odupiranju

Na osnovu navedenih elemenata o kretanju čovjeka i njegovih dimenzija, odnosno uzrasta, godina starosti kao i načina kretanja po podlozi utvrđuju se i vjerovatne brzine njegovog kretanja. Na osnovu ispitivanja koja su sprovedena u svijetu date su zavisnosti elemenata čovječjeg tijela koje je neophodno poznavati u analizi, odnosno prilikom izučavanja nekih kretanja čovjekovog tijela, odnosno pješaka. Na dijagramu 5.1. prikazana je zavisnost visine težišta od visine tijela pješaka sa koje se može sa određenom preciznošću očitati vrijednosti u konkretnom slučaju. Na dijagramu 5.2. prikazana je zavisnost poluprečnika inercije od visine tijela pješaka sa odgovarajućim rasipanjem rezultata koji mogu poslužiti u stručnoj praksi ukoliko nemamo precizno izmjerene podatke. Na dijagramu 8.3. prikazana je zavisnost momenta inercije tijela za težišnu osu od mase tijela čovjeka – pješaka.

130 140 150 160 170 180 190

70

80

90

100

110Ht = 57 %

Ht = 0.63Hpj - 0.1

dHt = + 0.05

dHt = - 0.05

Visina tijela (cm)

Vis

ina

te

žiš

ta (

cm

)

Dijagram 8.1: Zavisnost visine težišta od visine tijela čovjeka – pješaka

130 140 150 160 170 180 190

0.320000000000002

0.340000000000002

0.360000000000002

0.380000000000002

0.400000000000002

0.420000000000002

0.440000000000002 i = 0.297Hpj - 0.11

di = + 0.032

di = - 0.032

Visina tijela (cm)

Po

lup

reč

nik

in

erc

ije (

cm

)

Dijagram 8.2: Zavisnost poluprečnika inercije od visine tijela čovjeka – pješaka

Page 4: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

40 50 60 70 80 90

4

8

12

16

20

It = 0.254Mpj-6.107

dIt = - 2.038

dIt = +2.038

Masa tijela (kg)

Mo

me

nt

ine

rcije

tije

la (

kg

m2

)

Dijagram 8.3: Zavisnost momenta inercije od visine tijela čovjeka – pješaka

Također se može izraziti, udio pojedinih dijelova tijela kako u ukupnoj masi tijela tako i visine dijelova tijela u zavisnosti od godina starosti, što je prikazano na dijagramima 5.4., 5.5., 5.6. i 5.7.

Dijagram 5.4: Zavisnost visine pojedinih od godina starosti

Dijagram 5.5: Zavisnost mase dijelova tijela od godina starosti pojedinih dijelova tijel

Page 5: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Dijagram 5.6: Zavisnost mjera pojedinih dijelova tijela od godina starosti

Dijagram 5.7: Zavisnost udjela težine pojedinih dijelova tijela od godina starosti

Poznavanje navedenih elemenata čovječjeg tijela – pješaka je izuzetno važno iz razloga što u daljem postupku analize naleta motornog vozila na pješaka imamo dodatno definisanje udarne sile, odnosno njeno dejstvo na tijelo pješaka. Pri naletu na pješaka javlja se sila udara najčešće nazvana impulsna sila zbog kratkog djelovanja na tijelo pješaka. U postojećoj literaturi izrazi za izračunavanje udarne sile, odnosno vrijednost izvršenog rada pri djelovanju udarne sile su sljedeći:

Fud=M⋅ΔV ud

Δtud

(1+k ) Aud=

M⋅V ud 0

2(1−k2 )

gdje je:Fud - vrijednost sile udara (N),Aud - vrijednost rada sile udara (Nm),k - koeficijent restitucije (uspostavljanja),M - ukupna masa motornog vozila, (kg),V ud 0 - brzina kretanja vozila neposredno prije kontakta, (m/s),ΔV ud - razlike brzine u toku trajanja udarnog procesa (pad brzine), (m/s).

Također, ukoliko se poznaje udaljenost odbačaja pješaka moguće je izračunati vrijednost udarne sile uz korištenje sljedećeg izraza:

Fud=

MV+ pj⋅V n2

2⋅Sodpj gdje je:M V + pj - ukupna masa sudarenih tijela (vozila i pješaka), (kg),

Page 6: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Sodpj - daljina odbačaja pješaka, (m),V n - brzina vozila u momentu kontakta sa pješakom (naletna brzina), (m/s).

Za izračunavanje vrijednosti udarne sile prilikom pada pješaka na podlogu može se koristiti sljedeći izraz:

Fud=mpj⋅

V n−V nk

tnk−tkp gdje je:mpj - masa pješaka, (kg),V n−V nk - pad brzine u toku trajanja udarnog procesa, (m/s),tnk−tnkp - razlika vremena na kraju u odnosu na početak udarnog procesa, (s).

Vrijednost stvarnog pada brzine je teško precizno utvrditi, zbog kratkog trajanja udarnog procesa pri naletu motornog vozila na pješaka. Približna vrijednost pada brzine uslijed naleta motornog vozila na pješaka je data u prethodnim poglavljima. Sa aspekta rada sile pri udarnom procesu imamo da je ona jednaka razlici energija na početku i na kraju udarnog procesa tj. imamo da je:

Aud=( E p 0−Ev 0)−( E pt−Evt ), odnosno imamo da je:

Aud=

mpj⋅V pj2

2+

MV⋅V 02

2−

(mpj⋅V pj+MV⋅V 0 )2

2(mpj+MV )=

mpj⋅MV

2(mpj+MV )⋅(V 0−V pj )

2

Vrijednost rada koji je dat prethodnim izrazom najčešće se naziva radom traumatizirajuće sile udara pješaka. Akceleracija i udarna sila u kratkom vremenskom trajanju na tijelo čovjeka – pješaka dovode do trauma. Nije moguće tačno razgraničiti uticaj navedenih veličina na tijelo čovjeka – pješaka. U stručnoj literaturi se mogu naći istraživanja koja se odnose na podnošljivost ljudskog tijela prema uslovima traumatizirajuće sile rada kod naleta motornog vozila na pješaka naročito kod povreda glave, prsnog koša, koljena i lica. Kriterijum za mjerenje težine udara jeste veličina i vremensko trajanje udara od kojih zavisi oštećenje tkiva. Istraženi podaci pokazuju da je akceleracija ima mnogo veće značenje od vremenskog trajanja udarnog procesa. U tabeli 5.1. prikazane su vrijednosti biomehaničkih graničnih opterećenja čovjeka – pješaka.

Dio tijela Mehaničke veličine Granica opterećenja

Cijelo tijelo axm

ax

(40 ¿ 80) g(40 ¿ 45) g, t = 160¿ 220 ms

Mozak axm, aym (100 ¿ 300) g, t > 45 ms Kosti glave axm, aym (100 ¿ 300) g, ovisi od površine udara

Čelo axm

Fx

(120 ¿ 300) g4000 ¿ 6000 N

Vratni kralješci ax

ay

Fx

(30 ¿ 40) g(15 ¿ 18) g4000 ¿ 6000 N

Prsna kost axm

Fx

(30 ¿ 40) g, t > 3 ms4000 ¿ 6000 N

Kuk Fx 6400 ¿ 5000 N

Page 7: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

aym (50 ¿ 80) g,Potkoljenica Fx 2500 ¿ 5000 N

Tabela 5.1: Granične vrijednosti biomehaničkih opterećenja čovjeka

Na osnovu tabele 5.1. mogu se uočiti granične vrijednosti izdržljivosti ljudskog tijela kako na vrijednosti udarne sile tako i na vrijednosti djelovanja ubrzanja, odnosno vremena trajanja udarne sile. Ozljede glave, potkoljenica i natkoljenica su najčešće tjelesne povrede koje nastaju pri naletu motornog vozila na pješaka. Na osnovu površine i vrste tjelesnih povreda kao i njenih karakteristika može se približno odrediti brzina i pravac djelovanja udarne sile što može doprinijeti u rasvjetljavanju načina nastanka povrede kod pješaka a time i određivanja pravca naleta motornog vozila na pješaka. Zakonitosti na ovom polju eleborirano je u poglavlju koje obrađuje određivanje brzine naleta motornog vozila na osnovu vrste i težine ozljede pješaka.

5.1.1. Dinamički model pješaka kao materijalne tačke model “kosog i horizontalnog hica”

Model pješaka kao materijalne tačke, odnosno model “kosog ili horizontalnog hica” je model koji je uvršten jer ga je moguće u nekim realnim situacijama primijeniti, kako u okviru prve faze naleta vozila na pješaka (kada su u pitanju sandučasti oblici karoserije ili kod naleta pontonskog oblika karoserije na djecu) tako i u okviru druge faze naleta vozila na pješaka (kada dolazi do izbačaja tijela pješaka sa vozila). U razmatranju dinamike naleta motornog vozila na pješaka, kao što je nalet motornog vozila sandučastog oblika karoserije na tijelo pješaka, kada udarna sila djeluje na težište pješaka postoji mogućnost primjene jednačina kretanja “kosog i horizontalnog hica”, odnosno predstavljanje tijela pješaka kao materijalne tačke. Udar motornog vozila u težište pješaka može nastupiti i pri naletu motornog vozila pontonskog oblika na djecu. Kod ovih slučajeva udarna sila djeluje u težište pri čemu se može primijeniti model pješaka kao materijalne tačka uz pretpostavku da je težina pješaka skoncentrisana u njegovom težištu. Pri ovakvom posmatranju, moguće je primijeniti jednačine “kosog i horizontalnog hica” s tim da je potrebno imati u vidu da je ovo samo idealizovan model.

5.1.1.1. Jednačine kretanja “kosog hica”

Tijelo kome je data neka početna brzina V0 i prepušteno da se dalje kreće pod uticajem gravitacionih sila zove se hitac. Hitac kod koga pravac početne brzine zaklapa oštar ugao , prema horizontu obično se naziva kosi hitac. Karakterističan primjer ovakvog kretanja predstavlja hitac iz vatrenog oružja, odakle i potiče naziv za ovakvo kretanje tijela. Kretanje hica biti će izloženo pomoću opštih kinematičkih jednačina. Putanja hica leži obično u jednoj ravni, te se isti može tretirati u koordinatnom sistemu x, y (Skica 35).

Skica 5.4: Matematski model - kosog hica

Page 8: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Položaj tijela u ovom slučaju određen je koordinatama x, y. Kretanje se prema tome može razložiti u dvije komponente koje leže u pravcima x i y - osa. Osa y ima pri tome pravac gravitacionog ubrzanja (vertikala), dok osa x predstavlja horizontalu. Početna brzina V0

zaklapa ugao izbačaja sa x - osom. Komponenta brzine V0 u pravcu x - ose u tom slučaju

iznosi V 0 cosα , a u pravcu y - ose V 0sin α . Komponenta kretanja duž x i y - ose su pravolinijska i određena obrascima za pravolinijsko kretanje, odnosno mogu se tretirati algebarski samo brojnim vrijednostima brzina i ubrzanja. Ubrzanje gravitacije ima pravac y - ose, a u pravcu x-ose ne postoji nikakva komponenta ubrzanja. Uslijed toga će komponentno kretanje u pravcu x - ose odgovarati uniformnom kretanju. Ubrzanje gravitacije g, je za male visine konstantno, te će komponentno kretanje u pravcu y - ose odgovarati jednako ubrzanom kretanju. Prema izloženom, jednačine kretanja kosog hica, su:

x=V 0⋅t⋅cos α ; y=V 0⋅t⋅sin α−1

2g⋅t 2

Znak (-) dolazi usljed činjenice da smo smjer y - ose izabrali tako da se on poklapa sa

smjerom vertikalne komponente V 0sin α , te ubrzanje gravitacije g ima suprotan smjer. Iz jednačina se vidi da su putovi komponentnih kretanja, odnosno koordinate x i y su funkcije

vremena tj. x=f 1( t ) i y=f 2 ( t ). Eliminiranje vremena t iz ovih jednačina dobivaju se tačke koje zadovoljavaju obje jednačine u svakom vremenu, odnosno dobiva se jednačina putanje hica:

y=x⋅tg α− g

2V 02 cos2 α

x2

a što predstavlja jednačinu parabole. Domet hica se može naći kao apscisa xD za y = 0, pri čemu se dobiva da je:

xD=

V 02

g2sin α cosα=

V 02

gsin 2α

Iz izraza (94) se može vidjeti da će sa datom početnom brzinom V0 postići najveći domet kada

je ugao α=450. Za svaki drugi domet postoje uvijek dva komplementna ugla sa kojima

se dobiva isti domet. Maksimalna visina hica, se može naći kao maksimalna ordinata ym, koja se određuje prema uslovu, da je u najvišoj tački putanje vertikalna komponenta brzine jednaka

nuli. Vertikalna komponenta brzine je V y=V 0 sin α−gt . Stavljanjem Vy = 0dobiva se izraz za maksimalnu visinu hica:

ym=

V 02sin2α

2 g

Primjena jednačina kosog hica kod naleta motornog vozila na pješaka (izbačaj - odvajanje tijela pješaka od vozila) prikazana je šematski na skici 5.5.

Page 9: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Skica 5.5: Primjena kosog hica kod naleta motornog vozila na pješaka

5.1.1.2. Jednačine kretanja “horizontalnog hica”

Ako početna brzina V0 ima horizontalan pravac, takav slučaj se zove horizontalan hitac. Prema tome, horizontalni hitac se dobiva ako je vrijednost ugla izbačaja α=0 tj. komponenta brzine u početku svog kretanja je paralelna sa x - osom, odnosno komponenta u pravcu y - ose je jednaka nuli. U toku svog kretanja tijelo koje je izbačeno pod uglom α=0 , odnosno horizontalni hitac nastavlja se kretati samo pod uticajem zemljine teže i jednačine kretanja horizontalnog hica je:

y=− g

2 V 02

x2

Domet hica kod horizontalnog izbačaja tijela je:

xD=V 0√ 2 y0

ggdje je:y0 - visina izbacivanja tijela od horizontalne ravni, (m).

Primjena jednačina horizontalnog hica kod naleta motornog vozila na pješaka (udar vozila sandučastog oblika karoserije u tijelo pješaka) prikazana je šematski na skici 5.6.

V0 = Vn

ht = yo

XD

V0 = Vn

ht = yo

XD

Skica 5.6: Primjena horizontalnog hica kod naleta motornog vozila na pješaka Mogućnosti primjene navedenih jednačina, kako je već naglašeno ograničene su, na uslove kod kojih možemo posmatrati pješaka kao tijelo čija je masa skoncentrisana u težištu pješaka. Također, primjena navedenih jednačina kod naleta motornog vozila na pješaka, podrazumijeva, da u toku naleta motornog vozila na tijelo pješaka nema uticaja sila sa strane kao što su: otpor vjetra, sile trenja pri udaru itd. Sve ovo navodi na činjenicu da primjena ovih parametara, odnosno ovog modela pješaka je eksperimentalnog karaktera ili kao nužda u nedostatku relevantnih pokazatelja. To znači, da vrijednosti dobijene uz korištenje modela

Page 10: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

pješaka kao materijalne tačke i primjena “kosog i horizontalnog hica” su vjerovatne vrijednosti i kao takve ih treba naznačiti.

5.1.2. Dinamički model pješaka kao krutog prizmatičnog štapa

U ovom dijelu analiziran je nalet vozila na pješaka gdje je tijelo pješaka zamijenjeno modelom krutog prizmatičnog štapa. Na ovako prezentiranom modelu pješaka postavljene su jednačine kretanja u fazi sudara. Veličine modela uzete su mjere standardnog pješaka i to:

mpj = 75 (kg) - masa pješaka,H = 1.75 (m) - visina tijela pješaka,hT = 1 (m) - visina težišta pješaka,Js = 12 (kgm2) - moment inercije pješaka za težišnu osu.

Vrijednosti hT i Js dobijene su na osnovu najčešće korištenih proračuna ovih veličina i to:hT=0 .57⋅h pj ili hT=0 .63⋅h pj−0 .1 , ΔhT=±0. 05

J s=i2⋅mpj , i=0 . 297⋅hpj−0 .11 , Δi=±0. 032

J s=0 . 254⋅mpj−6 .107 , ΔJ s=±2 . 038

Vrijednosti za motorno vozilo sa kojim se vrši dinamički proračun, ima sljedeće karakteristike:

M = 1000 (kg) - masa vozilahk = 0.6 (m) - visina tačke kontakta vozila i pješaka

Na skici 5.7. dat je model pješaka kao krutog prizmatičnog štapa sa osnovnim veličinama koje se uzete u daljoj analizi.

Skica 5.7: Model pješaka kao krutog prizmatičnog štapa

Na skicama 5.5. i 5.9., dati su načini i smjerovi kretanja motornog vozila i pješaka koji će biti razmatrani u dinamičkom proračunu.

Page 11: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Skica 5.8: Najčešća situacija naleta motornog vozila na pješaka

Skica 5.9: Najčešća situacija naleta motornog vozila sa pozicijomdjelovanja udarne sile

5.2. Nalet motornog vozila na pješaka5.2.1. Vrste naleta motornog vozila na pješaka

Pod naletom motornog vozila na pješaka, podrazumijeva se svaki kontakt tijela pješaka sa vozilom, koje je u pokretu. Na kinematiku naleta motornog vozila na tijelo pješaka bitno utječu način i brzina kretanja vozila i pješaka, kao i oblik vozila i dijelova vozila sa kojima tijelo pješaka dolazi u dodir pri sudaru (udaru). Na skici 5.10. prikazane su vrste naleta motornog vozila na pješaka.

NALET NA PJEŠAKANALET NA PJEŠAKA

ČEONI NALETČEONI NALET BOČNO OKRZNUĆEBOČNO OKRZNUĆE PREGAŽENJEPREGAŽENJE

POTPUNIPOTPUNI

DJELIMIČNIDJELIMIČNI

NALET NA PJEŠAKANALET NA PJEŠAKA

ČEONI NALETČEONI NALET BOČNO OKRZNUĆEBOČNO OKRZNUĆE PREGAŽENJEPREGAŽENJE

POTPUNIPOTPUNI

DJELIMIČNIDJELIMIČNI

Skica 5.10: Vrste naleta motornog vozila na pješaka

Page 12: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Najčešća vrsta naleta motornog vozila na pješaka je čeoni nalet sa učešćem oko 80 % u ukupnom broju ove vrste saobraćajnih nezgoda. Pod čeonim naletom, podrazumijeva se, u pravilu udar prednjim (zadnjim) dijelom vozila u tijelo pješaka. S obzirom na način naleta, odnosno na prednji dio vozila sa kojim je tijelo pješaka došlo u kontakt razlikujemo vrste čeonog naleta, koje su prikazane na skici 5.11.

ČEONI NALETČEONI NALET

POTPUNIPOTPUNI

DJELIMIČNIDJELIMIČNI

ULAZNIULAZNI

IZLAZNIIZLAZNI

U PRAVCUU PRAVCU

ČEONI NALETČEONI NALET

POTPUNIPOTPUNI

DJELIMIČNIDJELIMIČNI

ULAZNIULAZNI

IZLAZNIIZLAZNI

U PRAVCUU PRAVCU

Skica 5.11: Vrste čeonog naleta motornog vozila na pješaka

5.2.1.1. Potpuni čeoni nalet motornog vozila na pješaka

Kod potpunog čeonog naleta čitavo tijelo pješaka nalazi se ispred vozila u okviru prednjih gabarita motornog vozila (skica 5.12.).

VpjVV

VpjVV

VpjVV

VpjVV

Skica 5.12: Potpuni čeoni nalet motornog vozila na pješaka

Kod naleta kočenog vozila, faze naleta su sljedeće: - prvu fazu čini sam udar i nošenje pješaka vozilom,- drugu fazu čini odvajanje tijela pješaka od vozila i let kroz vazduh sve do

udara tijela od podlogu ceste,- treću fazu čini klizanje tijela pješaka po podlozi ceste sve do njegovog

zaustavljanja.

Kinetika čeonog naleta motornog vozila na pješaka nije uvijek jednaka jer zavisi od oblika prednjeg dijela karoserije vozila. Prednji oblik vozila, svrstavamo u tri grupe i to: klinasti oblik (skica 5.13.), pontonski oblik (skica 5.14.) i sandučasti oblik (skica 5.15.). Oblike prednjeg dijela vozila potrebno je da razlikujemo zbog kinematike naleta motornog vozila i načina ponašanja tijela pješaka poslije udara.

Skica 5.13: Klinasti oblik Skica 5.14: Pontonski oblik Skica 5.15: Sandučasti oblik

Kod klinastog oblika prednjeg dijela vozila kontakt vozila i pješaka nastupa ispod težišta pješaka. Prilikom udara ove vrste vozila dolazi do velikog okretnog impulsa tijela pješaka

Page 13: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

koje prouzrokuje veliki udar gornjih dijelova pješaka od poklopac motora ili prednje vjetrobransko staklo što zavisi od brzine naleta. Potrebno je naglasiti da su ispitivanja pokazala, da kod ove vrste vozila, brzina tijela pješaka u momentu odvajanja od vozila može biti manja od naletne brzine maksimalno do 40 %.

Kod pontonskog oblika prednjeg dijela vozila za centar udara uzima se u praksi sredina između visine prednjeg branika i prednjeg brida poklopca motora (prtljažnika) vozila. Kod ove vrste vozila potrebna je veća naletna brzina da bi se tijelo pješaka nabacilo na prednji dijelove vozila od onih koje su potrebne kod klinastog oblika vozila. Kod ove vrste prednjeg oblika vozila brzina tijela pješaka u momentu odvajanja od vozila, može biti manja od naletne brzine, maksimalno do 25 %.

Kod sandučastih oblika prednjeg dijela vozila, udarna sila od vozila na tijelo pješaka djeluje po cijeloj udarnoj površini. Uslijed toga, tijelo pješaka dobiva u času naleta odmah brzinu samog vozila. Kod ovog oblika prednjeg dijela vozila može doći do udara iznad težišta pješaka što može dovesti kod manjih usporenja vozila i do pregaženja pješaka.

Kod nekočenog naleta vozila na pješaka (klinasti i pontonski oblik karoserije), postoje sljedeće karakteristike koje je potrebno uzeti u razmatranje:

- tijelo pješaka ostaje na vozilu sve dok ne započne kočenje vozila, ukoliko je intenzitet kočenje slab tijelo može ostati na vozilu sve do zaustavljanja,

- kada tijelo pješaka nakon nabacivanja padne bočno od vozila, te se poslije saobraćajne nezgode zatekne iza zaustavljenog vozila, tada daljina odbačaja tijela pješaka uopšte ne može poslužiti za određivanje naletne brzine vozila,

- ako se tijelo pješaka nakon saobraćajne nezgode zatekne iza stražnjeg dijela vozila a sve ukazuje da je tijelo preletjelo preko vozila, tada je daljina odbačaja pješaka ista kao i kod kočenog vozila. Ovo vrijedi bez obzira na konačni položaj vozila. Iznimka od ovog pravila, je u slučaju, ako je došlo do pregaženja tijela pješaka.

5.2.1.2. Djelimični čeoni nalet motornog vozila na pješaka

Kod djelimičnog čeonog naleta, tijelo pješaka nalazi se u momentu primarnog kontakta samo dijelom tijela ispred ili unutar gabarita vozila, što znači da se dio tijela nalazi van gabarita vozila. U ovakvim slučajevima tijelo pješaka bude zahvaćeno jednim od prednjih (zadnjih) uglova vozila. S obzirom, da tijelo pješaka nije kompletno zahvaćeno udarom vozila, to ono neće zadobiti brzinu vozila već samo jedan dio. Kod djelimičnih ulaznih naleta motornog vozila na pješaka tijelo pješaka najčešće se zarotira oko vozila i dolazi do kontakta sa bočnom stranom vozila dok kod izlaznih djelimičnih čeonih naleta to nije slučaj. Na skici 816. date su šematski navedene vrste djelimičnog čeonog naleta.

ULAZNI IZLAZNI U PRAVCUULAZNI IZLAZNI U PRAVCUULAZNI IZLAZNI U PRAVCU

ULAZNI IZLAZNI U PRAVCU

Skica 5.16: Vrste djelimičnog čeonog naleta motornog vozila na pješaka

Page 14: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Posljedice navedenih naleta uzrokuju da je odbačaj tijela pješaka znatno manji od onih kod potpunog čeonog naleta a što ima za posljedicu da se tijelo pješaka skoro uvijek nađe iza linije prednjeg dijela zaustavljenog vozila.

5.2.1.3. Bočni udar (okrznuće) motornog vozila u pješaka

Bočnim okrznućem, se smatra takav oblik naleta vozila na pješaka, kod kojeg tijelo pješaka dolazi u kontakt sa bočnom stranom vozila (skica 5.17.). U ovakvim slučajevima vozilo se kreće u pravcu, a pješak nailazi vozilu sa strane i dolazi u kontakt sa bočnim dijelom vozila, nakon što je prednji dio vozila već prošao tijelo pješaka. Iznimno može biti bokom vozila okrznut i pješak koji se kreće u istom pravcu kao i vozilo ili da pješak stoji na mjestu i da je zahvaćen nekim isturenim dijelom na boku vozila (bočni retrovizor, otvoreno leptir staklo, otvorena krilna vrata, tovarni sanduk kod teretnih vozila, otvorena krilna vrata bočnog prtljažnika autobusa i itd.). Prilikom bočnog okrznuća tijelo pješaka zadobiva rotaciju oko svoje uzdužne ose pri čemu može ali i ne mora, u nastavku biti i dalje u kontaktu s bokom vozila a to zavisi o načinu i brzini kretanja pješaka.

VV

Vpj

VV

Vpj

VV

Vpj

VV

Vpj

Skica 5.17: Vrste bočnog udara - okrznuća motornog vozila i pješaka

Naletne brzine motornog vozila na pješaka kod bočnih okrznuća, ne mogu se odrediti na osnovu uobičajenih parametara, kao što su dužina odbačaja tijela ili oštećenja na vozilu. U nekim slučajevima, kada se pješak kreće prema vozilu na osnovu intenziteta i vrste ozljede, može se nešto reći o veličini naletne brzine. Ovo je u slučaju kada tijelo pješaka bude zahvaćeno bočnom stranom vozila i naginje se prema poklopcu motora (prtljažniku). U nastavku kretanja dolazi i do kontakta sa vjetrobranskim staklom, pri čemu nastaju ozljede, na osnovu kojih se može odrediti minimalna naletna brzina koja može izazvati evidentirane povrede kod pješaka.

5.2.1.4. Pregaženje pješaka

Pregaženje, je vrsta saobraćajne nezgode, kod koje vozilo prelazi preko ili iznad tijela pješaka koje leži na cesti. Pregaženje nastupa, kada bar jedan točak vozila, prijeđe preko tijela pješaka ili kada donji dijelovi karoserije vozila, prelazeći iznad (preko) tijela pješaka uzrokuju na tijelu pješaka ozljede. Pregaženjem se ne može smatrati ako je jedan od točkova vozila prignječio tijelo pješaka a koji nije prešao preko tijela pješaka. Kod pregaženja treba načelno razlikovati dva oblika i to:

- kada se pješak zadesi u ležećem položaju na cesti i vozilo ga pregazi (uslijed alkoholisanosti, bolesti, pokliznuća i sl.) - jednostavno pregaženje i

- kada je tijelo pješaka prethodno oboreno vozilom i biva pregaženo istim ili drugim nailazećim vozilom - složeno pregaženje.

Page 15: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Složeno pregaženje istim vozilom, najčešće nastupa, ako su male naletne brzine ili ako je udar nekočenim vozilom. Kod vozila sa sandučastim oblikom karoserije, pregaženje može nastupiti iako je vozilo bilo prethodno u kočenom stanju, jer kod ovih vozila izostaje faza nabacivanja tijela pješaka na prednje dijelove vozila. Prilikom vještačenja kod ovih saobraćajnih nezgoda, potrebno je uvijek pregledati donje dijelove karoserije (pod), da bi se tačno utvrdilo da li je došlo do pregaženja pješaka, jer najčešće na tim dijelovima vozila ostaju dijelovi tkanine od pješaka.

5.3. Primjena principa kinematike pri naletu motornog vozila na pješaka

Ispitivanja pomoću lutaka, koja započinju od 1973. godine, kao i analizom stvarnih saobraćajnih nezgoda, definisani su pojmovi pri naletu motornog vozila na pješaka, koji su karakteristični za sve nalete i to:

- uzdužni odbačaj pješaka,- poprečni odbačaj pješaka,- put uzdužnog klizanja pješaka,- daljina nabacivanja tijela pješaka na vozilo,- poprečni pomak oštećenja na vozilu izazvanim udarom tijela pješaka.

Navedeni pojmovi, prikazani su šematski, na skicama 5.15. i 5.19.

I FAZA II FAZA III FAZA

POPREČNI ODBAČAJ TIJELAMJESTO PADA TIJELA NA PODLOGU CESTE

MJESTO NALETA POPREČNO KLIZANJE TIJELALINIJA NALETA

ODVAJANJE TIJELA OD VOZILA

PUT UZDUŽNOG KLIZANJA TIJELA

UZDUŽNI ODBAČAJ TIJELA

I FAZA II FAZA III FAZA

POPREČNI ODBAČAJ TIJELAMJESTO PADA TIJELA NA PODLOGU CESTE

MJESTO NALETA POPREČNO KLIZANJE TIJELALINIJA NALETA

ODVAJANJE TIJELA OD VOZILA

PUT UZDUŽNOG KLIZANJA TIJELA

UZDUŽNI ODBAČAJ TIJELA

I FAZA II FAZA III FAZA

POPREČNI ODBAČAJ TIJELAMJESTO PADA TIJELA NA PODLOGU CESTE

MJESTO NALETA POPREČNO KLIZANJE TIJELALINIJA NALETA

ODVAJANJE TIJELA OD VOZILA

PUT UZDUŽNOG KLIZANJA TIJELA

UZDUŽNI ODBAČAJ TIJELA

I FAZA II FAZA III FAZA

POPREČNI ODBAČAJ TIJELAMJESTO PADA TIJELA NA PODLOGU CESTE

MJESTO NALETA POPREČNO KLIZANJE TIJELALINIJA NALETA

ODVAJANJE TIJELA OD VOZILA

PUT UZDUŽNOG KLIZANJA TIJELA

UZDUŽNI ODBAČAJ TIJELA

Skica 5.18: Pojmovi kinematike pri naletu motornog vozila na pješaka po fazama naleta

DALJINA NABACIVANJA

POPREČNI POMAK OŠTEĆENJA

DRUGO OŠTEĆENJE PRVO OŠTEĆENJE

DALJINA NABACIVANJA

POPREČNI POMAK OŠTEĆENJA

DRUGO OŠTEĆENJE PRVO OŠTEĆENJE

DALJINA NABACIVANJA

POPREČNI POMAK OŠTEĆENJA

DRUGO OŠTEĆENJE PRVO OŠTEĆENJE

DALJINA NABACIVANJA

POPREČNI POMAK OŠTEĆENJA

DRUGO OŠTEĆENJE PRVO OŠTEĆENJE

Skica 5.19: Pojmovi kinematike na vozilu pri naletu na pješaka

Page 16: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

5.3.1. Uzdužni odbačaj tijela pješaka

Uzdužni odbačaj, predstavlja razmak između mjesta naleta vozila na pješaka i mjesta, gdje se tijelo nakon saobraćajne nezgode zaustavilo na cesti, a sastoji se od tri faze i to:

- nabacivanje tijela pješaka na vozilo i nošenje na vozilu,- odvajanje tijela pješaka od vozila do dodirivanja tijela sa podlogom ceste,- klizanje tijela pješaka po cesti.

Put nabacivanja i nošenja tijela pješaka na vozilu zavisi od: brzine vozila u momentu naleta, obliku vozila, visini pješaka i intenzitetu kočenja vozila. Dužina leta tijela pješaka kroz vazduh zavisi od: brzine vozila u momentu odvajanja tijela od vozila i daljini nabacivanja tijela pješaka na vozilo. Put klizanja tijela pješaka po cesti zavisi od: vrste i stanja podloge, vrsti odjeće pješaka, te brzine tijela pješaka u trenutku pada na cestu kao i o eventualnim zaprekama na cesti.

5.3.2. Poprečni odbačaj tijela pješaka

Poprečni odbačaj tijela pješaka, predstavlja bočni razmak između položaja pješaka u momentu naleta vozila i konačnog položaja tijela pješaka na cesti, poslije saobraćajne nezgode. Poprečni odbačaj zavisi od: brzine naleta vozila, od oblika prednjeg dijela vozila, mjesta prvog kontakta tijela i vozila, o visini pješaka, brzini i smjeru kretanja pješaka. Naletnu brzinu motornog vozila na pješaka nije moguće određivati na osnovu poprečnog odbačaja tijela pješaka. Ukoliko je prednji dio vozila izrazito zaobljen a pješak je gledano iz smjera njegovog kretanja zahvaćen prije sredine vozila, moguće je da tijelo pješaka bude odbačeno u suprotnom smjeru od smjera njegovog kretanja prije saobraćajne nezgode. Inače, ako je tijelo pješaka zahvaćeno poslije prelaska sredine vozila ono mora biti odbačeno u smjeru njegovog kretanja.

5.3.3. Dužina klizanja tijela pješaka po cesti

Dužina klizanja tijela pješaka po cesti sastoji se od dvije veličine i to:- put uzdužnog klizanja tijela pješaka i - poprečno klizanje tijela pješaka po cesti.

Put uzdužnog klizanja tijela pješaka, predstavlja razmak između mjesta prvog dodirivanja ceste tijela pješaka i konačnog položaja zaustavljenog tijela pješaka gledano po dužini, u smjeru kretanja vozila.

Poprečno klizanje tijela pješaka predstavlja, razmak između mjesta prvog dodirivanja ceste tijela pješaka i konačnog položaja zaustavljenog tijela pješaka, gledano po širini, u smjeru kretanja vozila. Dužina uzdužno - poprečnog klizanja tijela pješaka zavisi od mnogo faktora kao što su: brzina vozila, vrste naleta, visine i težina pješaka, obliku vozila, vrste i stanja ceste, vrste odjeće na pješaku i itd. Potrebno je naglasiti, da je dužina uzdužno - poprečnog odbačaja tijela pješaka je dvostruko veća, kod nelata motornog vozila na pješaka čiji je prednji dio sandučastog oblika od naleta vozila na pješaka sa klinastim prednjim dijelom.

Na osnovu analiza saobraćajnih nezgoda može se uzeti da je uzdužno klizanje tijela pješaka oko jedne trećine ukupnog odbačaja tijela pješaka, a da poprečno klizanje tijela pješaka može iznositi oko 50 % ukupnog poprečnog odbačaja tijela pješaka. Potrebno je naglasiti, da tijelo

Page 17: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

pješaka u momentu dodirivanja ceste, ima približnu brzinu koju je imao u momentu odvajanja od vozila. Veličina usporenja tijela pješaka po cesti iznosi od 6 do 10 (m/s 2). Na dijagramu 8.8. prikazana je zavisnost srednje dužine klizanja tijela pješaka od naletne brzine vozila na pješaka1.

0 10 20 30 40 50

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

sanducasti klinasti

brzina naleta (km/h)

sred

nja

duzi

na k

lizan

ja (m

)

Dijagram 8.8: Uzdužno klizanje tijela pješaka zavisnood relativne brzine i oblika vozila

8.3.4. Daljina nabacivanja tijela pješaka na motorno vozilo

Daljina nabacivanja na vozilo, predstavlja uzdužni razmak između oštećenja koja su nastala u prvom kontaktu vozila sa tijelom pješaka, na prednjem dijelu vozila i oštećenja nastalog na vozilu udarom glave (ramena) prilikom njegovog nabacivanja na vozilo. Daljina nabacivanja tijela pješaka na vozilo zavisi od sljedećih faktora: brzine vozila, oblika prednjeg dijela vozila, dužine prednjeg dijela vozila, brzine, smjera i načina kretanja pješaka, od težine, visine težišta i ukupne visine pješaka. Udar glave pješaka u prednji dio vozila vrlo teško je pouzdano odrediti jer glava pješaka može biti zaštićena ramenom ili rukama tako da nam otisci na prednjem dijelu vozila (poklopcu motora, vjetrobranskom staklu, krovu vozila i itd.) mogu dati pogrešnu ocjenu. Kako je vrlo bitna brzina naleta vozila tako je i mjesto kontakta i visina težišta su veoma bitne dimenzije na osnovu kojih možemo približno odrediti mjesto udara glave pješaka u vozilo. Prema ispitivanjima tijela muškarca i žena ustanovljeno je da se težište tijela kod muškaraca nalazi prosječno oko 58.4 % od ukupne visine a kod žena na visini od oko 57.9 % njihove ukupne visine. Ovdje treba navesti neke osobenosti koje su vezane za oštećenja na prednjem dijelu vozila a koja mogu biti orijentacija kod određivanja naletnih brzina na pješake a to su:

- pri naletu vozila na djecu, kod naletnih brzina do 20 (km/h), ne nastaju nikakva oštećenja na vozilu,

- pri naletu vozila na djecu, deformacije na prednjem braniku vozila nastaju kod naletnih brzina iznad 40 (km/h),

- pri naletu vozila na odrasle osobe ako je vozilo pontonskog prednjeg oblika prve deformacije se uočavaju tek kod naletnih brzina iznad 15 (km/h).

Daljina nabacivanja tijela pješaka na vozilo mogu se orijentaciono uzeti podaci sa dijagrama 8.9. i 8.10. koji daju zavisnost daljine nabacivanja tijela pješaka od naletne brzine motornog vozila2.

1 M. Čović, D.Zečević,....., Vještačenja u cestovnom saobraćaju, str. 71.2 M. Čović, D.Zečević,..., Vještačenja u cestovnom saobraćaju, str.77.

Page 18: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Dijagram 8.9: Daljina nabacivanja na vozilo kod pontonskog tipa karoserije

Dijagram 8.10: Daljina nabacivanja na vozilo u odnosu prema dužini poklopca motora

Dijagram 8.11: Daljina nabacivanja na vozilo kod klinastog tipa karoserije

Kod vozila sa pontonskim oblikom karoserije postoje vidljive razlike u dužini nabacivanja tijela pješaka na vozilo jer u mnogome zavisi i od dužine poklopca motora. Na dijagramu 5.11. prikazana je ova zavisnost.

Potrebno je naglasiti, da ove veličine koje se dobiju na osnovu gornjih dijagrama, treba uzimati samo orijentaciono a ne kao stvarne vrijednosti jer u praksi može kod pojedinih oblika vozila doći do velikih odstupanja.

Page 19: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

5.3.5. Poprečni pomak oštećenja na vozilu

Na osnovu poprečnog pomaka rasporeda oštećenja po dužini vozila moguće je odrediti smjer kretanja pješaka. Od momenta prvog kontakta vozila i pješaka pa do njegovog nabacivanja na vozilo protekne određeno vrijeme. U toku tog vremena dio tijela inercijom svojega prijašnjeg kretanja nastavlja pomicati i dalje u smjeru dotadašnjeg kretanja što se konstatuje i utvrđuje po poprečnom pomaku oštećenja na vozilu u istom smjeru. Pri konstantnoj brzini kretanja pješaka poprečni pomak oštećenja na vozilu zavisi i od naletne brzine vozila. Prema ovome, što je pri konstantnoj brzini kretanja pješaka veća naletna brzina vozila to će biti manji poprečni pomak oštećenja na vozilu jer je vrijeme nabacivanja pješaka na vozilo kraće. Nasuprot ovome, pri konstantnoj naletnoj brzini vozila poprečni pomak oštećenja na vozilu će biti veći što je brzina kretanja pješaka veća. Ukoliko kod pontonskog oblika karoserije sa klasičnom dužinom prednjeg dijela izostane poprečni pomak oštećenja na vozilu, može se na osnovu toga sigurno zaključiti da je pješak u momentu naleta stajao ili se kretao istim smjerom kao i vozilo, odnosno suprotno od smjera kretanja vozila tj. prema vozilu.

5.3.6. Matematsko određivanje kinematičkih veličina pojedinih faza naleta motornog vozila na pješaka

U prethodnim poglavljima konstatovano je da nalet motornog vozila na pješaka možemo posmatrati kroz tri faze i to:

- udar i nošenje na karoseriji (prva faza),- odvajanje od motornog vozila i pad na cestu (druga faza),- klizanje po cesti (treća faza).

Sve navedene faze podrazumijevaju prelazak određenog puta motornog vozila a koje je potrebno uzeti u razmatranje prilikom analize saobraćajne nezgode. Na skici 5.20. prikazani su pojedine faze naleta motornog vozila i pješaka sa odgovarajućim putevima u slučaju kada vozilo nalijeće na pješaka u procesu intenzivnog kočenja. Na skici 5.21. predstavljen je proces naleta motornog vozila na pješaka u slučaju kada motorno vozilo nije bilo u fazi kočenja prije naleta na pješaka.

Skica 5.20: Tok naleta motornog vozila na pješaka(vozilo je kočeno prije naleta)

Sodpj

Skica 5.21: Tok naleta motornog vozila na pješaka (vozilo nije kočeno prije naleta)

Page 20: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Put nošenja pješaka na karoseriji motornog vozila, možemo odrediti, koristeći sljedeći izraz:

Sk 0=t k0 ( MV−mpj

mV

⋅V n−tk 0⋅bm

2 ) (m)

gdje je:t k 0 - vrijeme kontakta (nošenja) pješaka, (s),M V - masa motornog vozila (kg),mpj - masa pješaka, (kg),V n - brzina naleta motornog vozila na pješaka, (m/s),bm - usporenje motornog vozila, (m/s2).

U navedenom izrazu, uzeta je u obzir i izgubljena brzina motornog vozila u procesu kočenja, za vrijeme kontakta sa pješakom.

Druga faza procesa naleta motornog vozila na pješaka jeste put koji tijelo pješaka pređe od trenutka odvajanja od vozila do prvog kontakta sa cestom. Taj put najčešće se zove odbačaj pješaka, odnosno dužina leta a izračunava se pomoću sljedećeg obrasca:

Sod=

V od

g(V od⋅sin α od+√V od

2 ⋅sin2 α od+2⋅g⋅h) (m)

gdje je:g - ubrzanje zemljine teže, (m/s2),h - visina iznad ceste sa koje je pješak (težište) odbačen sa vozila, odnosno visina težišta u momentu odbačaja, (m),

- ugao odbačaja pješaka u momentu odvajanja pješaka od vozila u odnosu na horizontalu, (o), (najčešće od 15o - 20o),V od - brzina pješaka u momentu odvajanja od vozila, odnosno brzina vozila u momentu odvajanja tijela pješaka od vozila, (m/s).

Brzina motornog vozila u momentu odvajanja tijela pješaka od karoserije vozila određuje se prema izrazu:

V od=

MV −mpj

M V

⋅V n−t ko⋅bm (m/s)

U trećoj fazi procesa naleta motornog vozila na pješaka, nastupa klizanje tijela pješaka po cesti. Vrijednost dužine klizanja tijela pješaka po cesti može se odrediti na osnovu izraza:

Skl=

(V od⋅cosα p )2

2⋅b pj (m) gdje je:bpj - veličina usporenja pješaka na putu klizanja po cesti, (m/s2), (kreće se u intervalu od 6 - 10 (m/s2),

- ugao pada pješaka gledanu u odnosu na horizontalu ceste, (o).

Page 21: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Ugao pada tijela pješaka, gledano u odnosu na horizontalu ceste, određuje se na osnovu sljedećeg izraza:

tg αp=

√V od2 ⋅sin2 αod+2⋅g⋅h

V od (o)

U okviru izraza za određivanje puta klizanja tijela pješaka po cesti, član izraza cos α p uzima u obzir gubitak brzine pješaka pri udaru - padu na cestu. Ovako definisane udaljenosti koji su sastavni dio kinematike naleta mogu da se zbroje i da se navede izraz koji definiše ukupan put odbačaja pješaka od trenutka naleta motornog vozila do trenutka potpunog zaustavljanja na cesti. Ukupan put (udaljenost) se može izraziti kao:

Sodpj=Sko+Sod+Skl

Vrijeme kontakta motornog vozila i pješaka zavisi uglavnom od prednjeg dijela karoserije, kao i o veličini pješaka. Kod motornih vozila sandučastog oblika prednjeg dijela karoserije vrijeme kontakta vozila i pješaka vrlo je malo i iznosi negdje oko 0.2 (s).

S druge strane i put klizanja pješaka po cesti je relativno veliki, jer tijelo kod ove vrste naleta pada pod mnogo manjim uglom prema horizontali ceste, time gubi mnogo manje brzine uslijed udara u cestu. Ovome treba dodati, da kod sandučastih motornih vozila zbog ne nabacivanja tijela pješaka na karoseriju, brzina pri kojoj pješak pada na cestu je vrlo malo manja od udarne - naletne brzine, pa stoga i sa ovog aspekta produžuje se udaljenost klizanja po cesti u odnosu na nalet motornih vozila drugih oblika karoserije (pontonski i klinasti).

Potrebno je naglasiti, da udaljenost pješaka od mjesta udara do mjesta konačnog zaustavljanja

(Sodpj), neznatno se mijenja sa promjenom ugla α od , jer sa povećanjem ovog ugla istovremeno

raste i ugao α p tj. ugao pada pješaka na cestu u odnosu na horizontalu. Također se može pokazati da je ukupna dužina odbačaja pješaka (Sodpj), vrlo malo mijenja sa povećanjem vremena kontakta (nošenja) između motornog vozila i pješaka. Obrazloženje za ovo nalazimo u činjenici da dužim zadržavanjem tijela pješaka na karoseriji motornog vozila, vrijednost brzine kretanja vozila opada jer ono usporava i time opada i vrijednost brzine odvajanja tijela pješaka od vozila.

5.3.7. Pad brzine motornog vozila uslijed naleta na pješaka

Prilikom utvrđivanja naletne brzine vozila na pješaka potrebno je uzeti njen gubitak uslijed naleta na pješaka. Energija koju u toku naleta vozilo prenosi na tijelo pješaka u cijelosti odgovara gubitku kinetičke energije koju je imalo vozilo. U praksi bi ovu činjenicu trebalo uzimati u obzir kod svakog potpunog čeonog naleta vozila sa sandučastim oblikom prednjeg dijela karoserije na pješaka ili kod naleta vozila sa pontonskim oblikom prednjeg dijela karoserije na djecu. U tim slučajevima udarna sila djeluje upravo na težište pješaka pa je stoga pad energije proporcionalan masi pješaka. U većini slučajeva vozilo udara pješaka ispod njegovog težišta pa je stoga i pad kinetičke energije manji što je razmak, odnosno udaljenost između tačke djelovanja (kontakta) udarne sile vozila i težišta tijela pješaka veći. Na dijagramu 5.12. prikazan je zavisnost pada brzine naleta u zavisnosti od razlike masa vozila i pješaka (1:5, 1:10, 1:20, 1:100) i udaljenosti tačke udara od težišta pješaka3.

3 M. Čović, D.Zečević,..., Vještačenja u cestovnom saobraćaju, str.79.

Page 22: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

80

85

90

95

100

1:.100

1:20

1:10

1:.5

Brz

ina v

ozila n

akon n

ale

ta u

odnosu

na n

ale

tnu b

rzin

u (

%)

Dijagram 5.12: Udaljenost tačke od težištaPad brzine motornog vozila uslijed naleta na pješaka

U procesu naleta motornog vozila na pješaka dolazi do nabacivanja pješaka na poklopac motora ili na druge dijelove vozila što podrazumijeva da se motorno vozilo i pješak u jednom vrlo kratkom trenutku kreću istom brzinom. U tom kratkom trenutku moguće je primijeniti Zakon o održanju količine kretanja koji u ovom slučaju glasi:

M V⋅V V ±mpj⋅V pj=( MV +mpj )⋅V Z

gdje je:M V - ukupna masa motornog vozila, (kg),V V - brzina kretanja motornog vozila neposredno prije naleta na pješaka, (m/s),mpj - masa pješaka, (kg),V pj - brzina kretanja pješaka, (m/s),V Z - brzina kretanja motornog vozila u trenutku kada je pješak nabačen na vozilo, (m/s).

Predznak “ “ nam pokazuje da li je kretanje pješaka bilo u smjeru ili suprotno od smjera kretanja motornog vozila.

Ako je do naleta motornog vozila na pješaka došlo pod pravim uglom (najčešći slučaj), onda komponenta brzine pješaka u smjeru kretanja vozila je jednaka nuli, to možemo pisati da je “zajednička brzina”:

V Z=

M V

M V +mpj

⋅V V

Odnosno da je gubitak brzine uslijed naleta motornog vozila na pješaka jednak:

V V−V Z

V Z

=dV V

V Z

=mpj

mV

≈0 .01−0 . 15

U naletu motornog vozila na pješaka, vozilo gubi neznatan dio brzine oko 4 - 6 (km/h). Niski pad brzine vozila uzrokovan je odnosom masa pješaka prema motornom vozilu koji je kreće od 1:10 do 1:15.

5.3.5. Odbačaji dijelova motornog vozila i predmeta sa pješaka

Page 23: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Pri naletu motornog vozila na pješaka bez obzira da li se radi o potpunom čeonom ili djelimičnom čeonom naletu vozila na tijelo pješaka mogu otpadati dijelovi sa vozila ili predmeti sa pješaka. Svi ti dijelovi i predmeti najčešće su odbačeni (lete) od mjesta naleta prema naprijed u smjeru kretanja vozila.

- Otpadanje čestica boje vozila, može se uzeti da je približno mjestu naleta ako ispred njih nema nekih drugih predmeta - čestica sa vozila, što ukazuje da su čestice boje naknadno se odvojile od vozila pa u ovom slučaju ne mogu nam poslužiti za određivanje mjesta naleta.

- Otpadanje razbijenih plastičnih dijelova vozila, najčešće je iza čestica boje a ispred ostalih dijelova vozila. Za let ovih dijelova približno vrijedi pravilo kosog (horizontalnog) hica. Vrijeme njihovog pada na cestu ne ovisi od brzine naleta i iznosi:

t k=√ 2⋅h k

g(s )

gdje je:hk - visina smještaja plastičnog dijela na vozilu, (m),g = 9.81 - ubrzanje zemljine teže, (m/s2).

- Otpadanje čestica blata, ne može se poistovjetiti sa mjestom naleta jer i te čestice imaju masu, pa imaju let prema naprijed, ovisno o brzini naleta vozila i mjestu sa kojega padaju na cestu.

- Raspored čestica stakla razbijenog fara od velike pomoći može biti za određivanje mjesta naleta vozila na pješaka. Potrebno je imati u vidu da čestice razbijenih farova bliže padaju mjestu naleta nego krhotine vjetrobranskog stakla. Zbog toga je potrebno pri uviđaju tačno evidentirati koje su čestice stakla od farova a koje od vjetrobrana.

- Predmeti sa pješaka, se mogu u toku naleta odvojiti od njega, međutim pri odvajanju tih predmeta ne postoji nikakva zakonitost prema kojoj bi mogli dođi do relevantnih pokazatelja bitnih za nalet. Svi predmeti, poslije udara vozila u pješaka, padaju od mjesta nalete prema naprijed s tim da ovi predmeti u udarnom procesu zadobivaju i dodatni zamah, tako da se mjesto njihovog pada nije moguće tačno predvidjeti. Izuzetak gore navedenog čini kapa ili šešir (štap ili pismo) pješaka, koji najčešće pada od mjesta naleta prema naprijed onoliko metara sa koliko se desetaka km/h, kretalo vozilo (npr. ako se vozilo kretalo naletnom brzinom od 60 (km/h), onda je očekivati pad kape ili šešira na oko 6 (m), od mjesta naleta prema naprijed). Na osnovu ove činjenice se može napisati izraz za izračunavanje vrijednosti udaljenosti predmeta od mjesta saobraćajne nezgode do njihovog položaja u mirovanju koji glasi:

Sopr=

V n

10 (m) gdje je:Sopr - udaljenost predmeta (kape, šešira, štapa), od mjesta naleta do njegovog položaja u mirovanju, (m),V n - brzina naleta motornog vozila na pješaka, (km/h).

Granice rasipanja rezultata je oko 20 %, i to neovisno o tipu vozila, veličini, težini, smjeru kretanja pješaka i njegovoj brzini. Pri analizi saobraćajnih nezgoda, odnosno vještačenju

Page 24: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

neophodno je da se analiziraju svi gore navedeni parametri, odnosno da se ne utvrđuju parametri samo na osnovi nekih od gore navedenih zakonitosti jer može doći do odstupanja od realnih rezultata a time i do pogrešne analize naleta motornog vozila na pješaka.

5.3.9. Prosječne visine i težine pješaka

U saobraćajnim nezgodama u kojima stradaju odrasle osobe (muškarci i žene) i prema iskustvu u praćenju ovih nezgoda visine koje se uzimaju u razmatranje su sljedeće:

- muškarci, visine 1.75 (m) i težine 75 (kg),- žene, visine 1.63 (m) i težine 58 (kg).

Navedene mjere, se uzimaju, kao prosječne vrijednosti i u to slučajevima kada nema tačno evidentiranih podataka o nastradalim osobama. Mnogo je teže odrediti navedene vrijednosti kod djece ukoliko nisu evidentirane, pa se u tim slučajevima pristupa procjeni visine i težine, na osnovu dijagrama 5.13. i 5.14.4

Dijagram 5.13: Prikaz težine djece u ovisnosti o starosti

Dijagram 5.14: Prikaz visine djece u ovisnosti o starosti

Na dijagramu 5.15. data je zavisnost visine djece od prosječene visine prednjeg branika i prosječne visine poklopca motora.

4 M. Čović, D.Zečević,..., Vještačenje u cestovnom saobraćaju, str. 90 - 91.

Page 25: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Dijagram 5.15: Visina koljena i zdjelice djece u odnosuprema srednjoj visini prednjeg dijela vozila

5.4. Tjelesne ozljede pješaka kao posljedica naleta motornog vozila

U toku naleta motornog vozila na pješaka, dolazi do niza ozljeda na tijelu pješaka, među kojima s obzirom na način i redoslijed nastajanja treba razlikovati:

- primarne tjelesne ozljede,- sekundarne tjelesne ozljede,- tercijarne tjelesne ozljede.

U toku vještačenja saobraćajnih nezgoda, vrlo bitna je saradnja vještaka saobraćajne i medicinske struke. Vještak medicinske struke evidentira ozljede na osnovu medicinske dokumentacije i obdukcionog zapisa, te se izjašnjava o vrsti i kategorizaciji ozljeda. Također u svojim nalazima vještak medicinske struke može navesti najvjerovatnije uzroke tjelesnih ozljeda kao i odrediti granice naletne brzine motornog vozila da bi evidentirane ozljede nastala kod pješaka. S druge strane, vještak saobraćajne struke u analizi saobraćajne nezgode, neophodno je da uzme u razmatranje i nalaz vještaka medicinske struke kako bi u cijelosti odgovorio na uzroke i posljedice nastale saobraćajne nezgode.

5.4.1. Primarne tjelesne ozljede pješaka

Primarne tjelesne ozljede pješaka nastaju pri prvom kontaktu vozila sa tijelom pješaka i nalaze se zavisno od prednjeg dijela motornih vozila, kod odraslih osoba na potkoljenicama, natkoljenicama pa i u predjelu zdjelice (kuka). Lokacija ovih ozljeda ovisi o visini tijela pješaka kao i od oblika prednjeg dijela karoserije motornih vozila. Pri naletu vozila sa klinastim oblikom prednjeg dijela, primarne ozljede će biti u predjelu potkoljenice, dok kod vozila pontonskog oblika, ove ozljede mogu biti u predjelu natkoljenice kao i u predjelu zdjelice ili iznad nje. Primarne tjelesne ozljede pješaka nastaju pri kontaktu sa izbočenim prednjim dijelovima karoserije vozila i to prvenstveno sa branikom i prednjim rubom poklopca motora (prtljažnika). Ove ozljede mogu nastati i kod bočnog naleta, odnosno bočnog okrznuća ili kretnjom vozila unatrag. Važnost primarnih tjelesnih ozljeda pješaka je velika, jer su one mjerodavni pokazatelji za određivanje naletnog položaja motornog vozila na pješaka a ujedno mogu da posluže i za određivanje približne naletne brzine vozila. Kod vozila sandučastog oblika prednjeg dijela karoserije većinom sve ozljede na pješaku su primarne ozljede. Na osnovu primarnih ozljeda također se može utvrditi, da li je vozilo u procesu naleta bilo kočeno ili nije, jer se prednji kraj vozila u procesu kočenja spušta i do 20 (cm). Od

Page 26: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

primarnih tjelesnih povreda koje se najčešće evidentiraju kod pješaka prilikom naleta motornog vozila su:

- krvni podljevi,- razdor mišića,- oguljotine kože i- rane i prijelomi.

5.4.2. Sekundarne tjelesne ozljede pješaka

Nakon primarnog kontakta između motornog vozila i pješaka, pri određenim brzinama naleta dolazi do nabacivanja tijela pješaka na prednje dijelove motornog vozila (poklopac motora, vjetrobransko staklo, prednji dio krova vozila). Tjelesne ozljede koje nastaju pri tome nazivaju se sekundarne tjelesne ozljede. Ove ozljede najčešće su locirane u gornjim dijelovima tijela pješaka tj. iznad zdjelice (kuk) pješaka. I kod ovih ozljeda potrebno je evidentirati sva oštećenja na vozilu kao i sve tragove na pješaku da bi se u procesu vještačenja moglo sa sigurnošću utvrditi koje je oštećenje na vozilu prouzrokovalo odgovarajuću ozljedu na pješaku. Također i sekundarne tjelesne ozljede pješaka mogu poslužiti za približno određivanje naletne brzine motornog vozila na pješaka. Evidencijom primarnih i sekundarnih oštećenja na vozilu moguće je sa velikom sigurnošću odrediti smjer kretanja i približnu brzinu kretanja pješaka (na osnovu poprečnog pomaka oštećenja na vozilu). Najzastupljenije sekundarne ozljede koje se evidentiraju na tijelu pješaka su:

- ozljede glave,- ozljede vrata,- ozljede organa i kostiju prsnog koša i- ozljede kostiju i organa trbušne šupljine.

5.4.3. Tercijarne tjelesne ozljede pješaka

U tercijarne tjelesne ozljede spadaju sve one ozljede, koje nastaju na tijelu pješaka nakon što se odvoji tijelo pješaka od vozila. Najčešće tercijarne tjelesne ozljede su malobrojne i lakše su od primarnih i sekundarnih ozljeda. Kod ovih ozljeda mogu se desiti česte nelogičnosti, tako ako su tjelesne ozljede primarne i sekundarne izražajne ove ozljede mogu biti zanemarive ili suprotno ako naletna brzina vozila je mala i dođe samo do obaranja pješaka na cestu primarna tjelesna ozljeda može biti zanemariva u odnosu na tercijarnu gdje pješak može zadobiti lom ruke, noge, krvne podljeve po tijelu i oguljenje kože i sl. Potrebno je naglasiti da kod nekih saobraćajnih nezgoda nije u mogućnosti u potpunosti razdvojiti tercijarne povrede od primarnih i sekundarnih. Pošto ove povrede nastaju nakon odvajanja tijela pješaka od vozila, to ukazuje na činjenicu, da na osnovu tercijarnih tjelesnih ozljeda nije se u mogućnosti odrediti približna brzina naleta motornog vozila na pješaka kao niti naletni položaj pješaka u odnosu na vozilo.

5.5. Određivanje brzina kretanja pješaka

Pri svakoj analizi naleta vozila na pješaka, potrebno je utvrditi vjerovatnu brzinu kretanja pješaka. Tačna brzina kretanja pješaka, ne može se pouzdano utvrditi jer najčešće ne postoje relevantni tragovi na mjestu saobraćajne nezgode. Zato se pristupa procjeni brzine kretanja pješaka na osnovu tablica za određivanje brzine kretanja pješaka, koje se koriste uz iskaze svjedoka o načinu kretanja pješaka preko ceste. Također, se može izvršiti rekonstrukcija saobraćajne nezgode pa se mjerenjima približno odredi brzina kretanja pješaka. Na osnovu

Page 27: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

poprečnog pomaka oštećenja na vozilu može se odrediti smjer kretanja pješaka i približna brzina kretanja, odnosno da li se pješak sporije ili brže kretao preko ceste uz uzimanje u obzir i svih ostalih parametara koji su bitni kod analize oštećenja na vozilu. Mnogim ispitivanjima došlo se do rezultata o vjerovatnim brzinama kretanja pješaka u toku saobraćajne nezgode koje su date tabelarno u nekom rasponu i kao takve mogu se koristiti pri analizi saobraćajnih nezgoda.

5.5.1. Uticaj spolne i starosne strukture prilikom određivanja brzine kretanja pješaka

Prilikom određivanja brzine kretanja pješaka potrebno je da se poznaje kako starosna dob tako i spolna struktura pješaka koji je nastradao u saobraćajnoj nezgodi. Prema nekim autorima, učesnike - pješake u saobraćajnim nezgodama prema starosnoj strukturi su podijeljeni u deset grupa (od 7 - 8, 8 - 10, 10 - 12, 12 - 15, 15 - 20, 20 - 30, 30 - 40, 40 - 50, 50 - 60, 60 – 70, i osobe starije od 70 god.). Ovakva podjela je nedovoljna jer u saobraćajnim nezgodama pojavljuju se i alkoholisana lica, lica sa protezom, lica koja nose predmete ili djecu u rukama i itd. Također i spolna struktura pješaka ima uticaja, tako je ispitivanjima pokazano da je brzina kretanja kod ženskog spola nešto manja nego kod muškaraca. Sve gore pobrojane grupacije pješaka imaju svoje osobenosti koje se moraju uzeti u obzir prilikom određivanja brzine kretanja nastradale osobe. U cilju utvrđivanja vjerovatne brzine kretanja pješaka vršena su ispitivanja i mjerenja stvarnih brzina kretanja pješaka različitih starosnih dobi i spola, počevši od djece školskog uzrasta pa do osoba starijih od 70 godina, rezultati ovih ispitivanja dati su u tabeli 5.2.

Kategorija Spol Brzina kretanja pješaka (km/h)uzrasta pješaka Usporeni hod Normalan hod Brzi hod Potrčavanje Trčanje

Djeca od 7 do 8 godina

2.7 - 3.92.6 - 3.5

4.0 - 5.23.7 - 5.0

5.4 - 6.55.0 - 6.2

7.2 - 10.47.0 - 10.0

11.2 - 1310.8 - 12.4

Djeca od 8 do 10 godina

3.1 - 3.72.8 - 3.6

4.3 - 5.44.0 - 5.2

5.6 - 6.75.2 - 6.4

7.4 - 10.77.2 - 10.3

11.5 - 13.511.4 - 13.4

Djeca od 10 do 12 godina

3.2 - 4.23.1 - 3.7

4.4 - 5.54.2 - 5.4

5.7 - 6.95.4 - 6.6

7.6 - 11.17.4 - 10.7

12.7 - 15.412.3 - 15.2

Djeca od 12 do 15 godina

3.5 - 4.63.2 - 4.5

5.0 - 5.84.5 - 5.5

5.9 - 7.15.6 - 6.8

7.8 - 11.77.7 - 11.2

13.2 - 16.012.7 - 15.5

Mladež od 15 do 20 godina

3.0 - 4.52.9 - 4.1

4.8 - 5.84.6 - 5.6

6.0 - 7.85.7 6.9

8.6 - 13.08.1 - 12.6

14.4 - 18.013.0 - 16.6

Mladež od 20 do 30 godina

3.5 - 4.63.4 - 4.6

4.8 - 6.24.7 - 5.9

6.3 - 7.86.0 - 7.4

8.8 - 13.08.5 - 12.9

14.4 - 18.013.8 - 17.0

Odrasli od 30 do 40 godina

3.2 - 4.63.0 - 4.4

4.8 - 6.24.7 - 5.8

6.3 - 7.85.9 - 7.2

8.2 - 12.08.1 - 11.6

13.1 - 18.012.0 - 17.0

Odrasli od 40 do 50 godina

2.9 - 4.32.9 - 4.1

4.6 - 5.84.4 - 5.4

6.0 - 7.25.5 - 7.2

7.6 - 11.17.6 - 10.6

11.3 - 17.010.8 - 16.0

Odrasli od 50 do 60 godina

2.6 - 4.02.5 - 3.9

4.2 - 5.34.2 - 5.0

5.4 - 6.85.2 - 6.5

7.0 - 10.06.9 - 9.0

10.1 - 15.810.0 - 14.0

Odrasli od 60 do 70 godina

2.4 - 3.42.4 - 3.3

3.5 - 4.43.5 - 4.4

4.5 - 6.04.5 - 5.6

6.2 - 7.66.2 - 7.5

9.0 - 12.08.5 - 11.5

Starije osobe preko70 godina

2.0 - 2.81.8 - 2.8

2.9 - 3.52.9 - 3.5

3.6 - 5.03.6 - 4.8

5.1 - 6.54.9 - 6.2

7.2 - 10.66.4 - 9.0

Osobe sa protezom m 2.2 - 2.5 2.8 - 3.9 4.0 - 5.3 5.5 - 6.7 -Alkoholna lica (srednje pripita)

m 2.6 - 3.6 3.8 - 4.8 5.0 - 6.4 7.0 - 8.6 9.0 - 13.0

Vođenje djece za ruku mž

2.3 - 2.92.0 - 3.4

3.9 - 4.63.5 - 4.6

-4.7 - 5.5

-5.8 - 8.3

10.6 - 12.8

Nošenje djeteta u naručju mž

3.3 - 3.83.1 - 3.6

4.0 - 4.83.9 - 4.7

5.0 - 5.54.8 - 5.6

6.2 - 7.28.5 - 10.0

--

Nošenje stvari i krupnijih paketa

3.5 - 4.13.0 - 4.0

4.3 - 5.14.3 - 5.0

5.4 - 6.35.3 - 6.0

-6.9 - 9.4

10.3 - 14.411.1 - 13.1

Kretanje žene sa kolicimaž 2.0 - 2.9 3.5 - 4.5 4.7 - 5.7 6.6 - 7.2 -

Kretanje uz držanje pod ruku

m/ž 3.0 - 4.1 4.4 - 5.4 5.5 - 5.4 5.5 - 6.7 7.5 - 11.3

Tabela 5.2: Brzine kretanja pješaka

Page 28: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Prema ispitivanjima koja su vršena u Njemačkoj, utvrđene su maksimalne brzine kretanja pješaka gdje su pješaci podijeljeni u šest grupa prema starosti i prema spolu, a za pojmove koji se najčešće koriste u praksi “hodati”, “trčati” i “bježati”. Rezultati ovih ispitivanja dati su u tabeli 5.3. (M. Čović,... “Vještačenja u cestovnom saobraćaju“)5.

Vrste kretanjapješaka

S T A R O S T P J E Š A K A (godine)6 - 7 14 - 15 20 - 30 30 - 50 50 - 60 70 - 80

m ž m ž m ž m ž m ž m žHodanje 1.5 1.5 1.7 1.6 1.2 1.4 1.5 1.3 1.4 1.4 1.0 1.1Brzo hodanje 2.0 2.0 2.2 1.9 2.2 2.2 2.0 2.0 2.0 2.0 1.4 1.3Trčanje1 a 3.4 2.8 4.0 3.0 3.0 4.0 3.6 3.6 3.5 3.3 2.0 1.7

b 3.1 2.8 3.4 3.0 3.0 3.2 3.2 3.2 3.0 3.0 2.0 1.7Bježanje2 a 4.2 4.0 5.4 4.8 7.4 6.1 6.5 5.5 5.3 4.6 3.0 2.3

b 3.6 3.4 4.2 3.9 4.9 5.0 5.0 4.7 4.0 4.1 2.5 2.11) - Kontinuirano normalno trčanje, 2) - Najbrže moguće trčanje, a) - Leteći start, b) - Kretanje iz stanja mirovanja nakon 10 (m) puta.

Tabela 5.3: Brzine kretanja pješaka (Eberhardt/Himbert)

5.5.2. Način prelaska i vrste kretanja pješaka po cesti

Analizom propusta učinjenih od strane pješaka u saobraćajnim nezgodama utvrđeno je da pješaci najveći broj nepravilnosti čine u sljedećim situacijama:

- iznenadnog pojavljivanja ispred vozila u pokretu,- prelaženju ulica i trgova u neposrednoj blizini i ispred nailazećeg vozila,- neopreznog i iznenadnog izlaženja na cestu i kretanje uzduž ili pod uglom po cesti,- nagli prelazak ceste ispred zaustavljenog vozila JGS,- pretrčavanje van pješačkog prijelaza u zoni stajališta JGS-a a radi ukrcavanja u

vozilo JGS-a,- neopreznog prelaženja ceste van obilježenih i semaforom obezbijeđenih pješačkih

prijelaza,- pretrčavanje preko pješačkog prijelaza na crvenom svjetlu i itd.

Načini kretanja i prelaska pješaka preko ceste ili kretanje po cesti se različito definiše od slučaja do slučaja. Kretanje može biti okomito ili pod uglom na smjer kretanja vozila, može biti u pravcu ili kretanjem natraške ili zahvaćeno tijelo u okretu. Sve ovo navodi da prilikom određivanja brzine kretanja pješaka po cesti može biti veoma složeno i za ocjenu vrlo odgovoran posao, koji zahtjeva tijesnu saradnju sa svim učesnicima saobraćajne nezgode a također i vještacima sudske medicine koji u mogu doprinijeti u razjašnjenju nekih karakteristika kretanja pješaka a na osnovu njegovih povreda. Prema tome, termini koji se koriste u praksi za ocjenu kretanja pješaka po jednoj klasifikaciji su: Usporeni hod, Normalan hod, Brzi hod, Potrčavanje, Trčanje. Vrijednost brzina kretanja pješaka po ovoj klasifikaciji načina kretanja data je u tabeli 5.2. U drugoj klasifikaciji kretanje pješaka okarakterisano je sa sljedećim terminima: Hodanje, Brzo hodanje, Trčanje (kontinuirano normalno trčanje i najbrže moguće trčanje), Bježanje (leteći start, kretanje iz stanja mirovanja nakon 10 (m) puta), ovakva klasifikacija kretanja pješaka sa vrijednostima brzina kretanja data je u tabeli 5.3. Također, u praksi se dešava da vozilo naleti na pješaka dok se on kreće unazad što se najčešće događa kod prelaska ceste sa više saobraćajnih traka, gdje pješak pokušavajući izbjeći nadolazeće vozilo naglim kretanjem unazad ne primjećuje drugo vozilo iza leđa. Potrebno je naglasiti da pješaci mogu na kratkom rastojanju i u kratkom periodu vremena

5 Ispitivanja provedena u Njemačkoj (Eberhardt/Himbert)

Page 29: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

ostvariti gotovo iste brzine kretanja kao i prema naprijed. Provedeno ispitivanje u tom pogledu dalo je rezultate koji su prikazani na dijagramu dijagramu 5.166.

a - Polagano kretanje starijih ljudi, b - Normalno kretanje, c - Brzo hodanje, d - Trčanje, e - Bježanje najvećom brzinom.

Dijagram 5.16: Brzine kretanja pješaka - kretanje unazad

U praksi se također dešava da se pješak kretao u grupi, pa je potrebno odrediti brzinu kretanja pješaka, jer se pokazalo da su brzine različite od onih koje su mjerene kod pješaka kada se kao pojedinac kretao po cesti. Istraživana mjerenja7 za kretanje pješake u grupi, data su, u tabeli 5.4.

Brojnost lica u Srednja brzina kretanja (km/h)grupi koja se kreće Lagani korak Normalan hod Brzi hod

2 osobe 2.50 4.10 5.903 osobe 2.50 3.80 5.30

Tabela 5.4: Brzine kretanja grupe pješaka

U analizi saobraćajnih nezgoda sa učešćem pješaka događa se da se smjer kretanja pješaka u odnosu na vozilo razlikuje prema iskazima svjedoka saobraćajne nezgode. Objašnjenje za ovu protivrječnost, može se jedino naći u mogućnosti da je pješak neposredno prije naleta, okrenuo na suprotnom smjeru. Za taj okret pješak potroši određeno vrijeme što utiče na ukupno vrijeme njegovog zadržavanja na cesti. Na dijagramu 5.17. date su vrijednosti okreta pješaka (ovaj dijagram daje vremenske gubitke u zavisnosti od stepena okretaja).

a - Najbrže moguće okretanje, b - Brzo okretanje, c - Normalno okretanje, d - Stariji ljudi.

Dijagram 5.17: Trajanje okretanja pješaka zavisno o stepenu okretanja

6 M. Čović, D.Zečević,..., Vještačenja u cestovnom saobraćaju, str. 85.7 Mjerenja izvršena od strane Tehničkog Univerziteta u Berlinu, 1986.

Page 30: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Također, pri vremensko prostornoj analizi saobraćajne nezgode - naleta motornog vozila na pješaka, potrebno je dati vrijednosti širine ceste koje zauzimaju grupa pješaka u svom kretanju ako se nalaze na operativnoj površini ceste. U tabeli 5.5. date su vrijednosti koje pješaci zauzimaju pri kretanju po cesti zavisno od načina njihovog kretanja.

Grupa od 2 pješaka Grupa od 3 pješakaNačin kretanja pješaka Veličina zahvaćene površine u kretanju (m)

Po dužini Po širini Po dužini Po širini

Lagani hod 1.50 1.0 2.3 1.3Normalan hod 1.50 1.0 2.4 1.2

Brzi hod 1.70 1.1 2.5 1.4Srednje vrijednosti 1.60 1.1 2.4 1.3

Tabela 5.5: Vrijednost zahvaćenog prostora pri kretanju pješaka u grupi

5.5.3. Određivanje brzine naleta motornog vozila na pješaka na osnovu odbačaja tijela pješaka

Prilikom određivanja brzine kretanja vozila vrlo bitnu činjenicu predstavlja određivanje naletne brzine na pješaka jer vozilo najčešće bude kočeno do samog naleta na pješaka. Da bi se primijenila metoda za određivanje naletne brzine vozila na pješaka na osnovu daljine odbačaja tijela pješaka potrebno je da budu ispunjeni sljedeći uslovi:

- da se radi o potpunom čeonom naletu na pješaka,- da je nalet na pješaka uslijedio putničkim vozilom,- da je vozilo u momentu naleta bilo kočeno i

- da je usporenje vozila veće od 4, odnosno 5.58, (m/s2).

Ukoliko su navedeni uslovi ispunjeni moguće je primijeniti sljedeću formulu za izračunavanje naletne brzine vozila na pješaka:

V n=12⋅√ S odpj±10 %( km/h)gdje je:Sodpj - daljina odbačaja tijela pješaka, (m).

Za određivanje naletne brzine vozila može poslužiti dijagram 5.18 ili dijagram 5.19.

8 Prema nekim autorima može se iskoristiti za usporenja iznad 4 a kod drugih autora samo iznad 5.5 (m/s2)

Page 31: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Dijagram 5.18: Određivanje naletne brzine vozila na osnovu odbačaja pješaka

0 10 20 30 40 50 60 70

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

8 7

6 5

4 3

Brzina naleta (m/s)

Du

`in

a o

db

a~

aja

pje

ša

ka

(m

)

Dijagram 5.19: Određivanje brzine naleta na osnovu odbačaja pješaka za različite vrijednosti usporenja

Neophodno je naglasiti, da ako se tijelo pješaka zatekne nakon saobraćajne nezgode iza stražnjeg dijela motornog vozila a svi evidentirani tragovi upućuju na to, da je tijelo pješaka prebačeno preko vozila, tada evidentirana daljina odbačaja pješaka može poslužiti za određivanje naletne brzine, uvažavajući sve gore navedene uslove. Pri primjeni ove metode neophodno je evidentirati sve tragove saobraćajne nezgode, kako ozljede pješaka tako i oštećenja na motornom vozilu i utvrditi, da tijelo pješaka nije bilo pregaženo nakon prvog udara, jer u tom slučaju nije se u mogućnosti primijeniti ovaj metod za određivanje naletne brzine motornog vozila na pješaka. Udaljenost između mjesta naleta motornog vozila na pješaka pa do mjesta zaustavljanja tijela pješaka na cesti sastoji se od tri karakteristične udaljenosti to:

- udaljenost nošenja tijela pješaka od mjesta prvog kontakta sa vozilom do momenta odvajanja tijela pješaka od podloge ceste,

Page 32: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

- udaljenost “leta” tijela pješaka, odnosno udaljenost koju pređe tijelo pješaka od momenta odvajanja od vozila pa do prvog pada, odnosno prvog udara na cestu,

- dužina klizanja tijela pješaka po podlozi ceste, odnosno udaljenost koju tijelo pješaka pređe od mjesta pada na cestu, pa do mjesta konačnog zaustavljanja na cesti.

Zavisnost daljine odbačaja tijela pješaka od naletne brzine motornog vozila, također se može koristiti i analitički izraz:

Sodpj=−0 . 348+0 .28⋅V n+0 .062⋅V n2 (m)

gdje je:V n - brzina naleta motornog vozila na pješaka, (m/s).

Ukoliko se u razmatranju uzme vrijednost postignutog usporenja onda možemo napisati sljedeći izraz za određivanje daljine odbačaja pješaka na osnovu naletne brzine:

Sodpj=0 .0178⋅b⋅V n+0. 0271⋅

V n2

b(m)

gdje je:b – vrijednost usporenja motornog vozila, (m/s2).

Ovdje je potrebno naglasiti da je daljina odbačaja djece u prosjeku veća za oko 20 %, što je potrebno uzeti u razmatranje prilikom određivanja naletne brzine u konkretnom slučaju. Gubitak brzine kretanja motornog vozila uslijed naleta na pješaka kako je u prethodnim poglavljima naglašeno da postoji, pa je potrebno da kod primjene ove metode uzeti i ovu činjenicu jer se mogu pojaviti pogrešni rezultati a što može uticati na određivanje stvarnih okolnosti i elemenata saobraćajne nezgode.

5.5.4. Određivanje brzine vozila na osnovu daljine rasipanja stakla razbijenog fara i krhotina razbijenog vjetrobranskog stakla

Raspored čestica stakla razbijenog fara može biti od velike pomoći za određivanje mjesta naleta vozila na pješaka. Potrebno je imati u vidu da čestice razbijenih farova bliže padaju mjestu naleta nego krhotine vjetrobranskog stakla. Zbog toga je potrebno pri uviđaju tačno evidentirati koje su čestice stakla od farova a koje od vjetrobrana. Na skici 5.22. prikazane su osnovne vrijednosti koje je potrebno definisati pri analizi saobraćajne nezgode uz uzimanje u obzir krhotina vjetrobranskog stakla, odnosno fara motornog vozila.

Skica 5.22: Osnovne veličine kod rasipanja vjetrobranskog staklaili stakla fara vozila

Page 33: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Na osnovu ispitivanja brojnih analiza saobraćajnih nezgoda, utvrđeno je da kod kočenih vozila dužina rasipanja krhotina stakla po cesti ovisi o brzini naleta vozila i o intenzitetu kočenja. Pri tome vrijedi pravilo, da dužina rasipa krhotina stakla raste sa brzinom naleta a opada sa intenzitetom kočenja. Međutim pri istoj brzini naleta, daljina odbačaja krhotina stakla uvijek je ista, bez obzira da li je vozilo u trenutku naleta bilo kočeno ili nije. Daljina odbačaja prve krhotine stakla raste sa brzinom naleta. U toku klizanja po podlozi ceste, čestice stakla kreću se sa usporenjem od 10 - 16 (m/s2). Na dijagramu 5.20. prikazana je zavisnost brzine naleta motornog vozila na pješaka u odnosu na daljinu odbačaja krhotina

vjetrobranskog stakla (Sodvs ) pri prosječnoj visini vjetrobrana od 1.2 metra1212. Vrijednost Sodvs uzima se kao krajnje rastojanje na kome nalazimo dvadesetak komadića stakla prosječnog promjera od 5 - 10 (mm).

Dijagram 5.20: Zavisnost naletne brzine vozila od daljineodbačaja vjetrobranskog stakla

U tabeli 5.6. dat je prikaz za različite tipova vozila vrijednost naletne brzine u odnosu na daljinu odbačaja vjetrobranskog stakla kod motornog vozila sa sandučastim prednjim dijelom karoserije (kombibusi, laka teretna vozila i itd.). U tabeli 5.6. date su regresione krive naletne brzine u ovisnosti od mjesta prvog komadića stakla (Sp), težišta rasipanja stakla (St), mjesto posljednjeg komadića stakla (Sz), kao i dužine traga stakla (L). Izračunate vrijednosti naletne brzine na osnovu ovih regresionih krivih daju rezultate sa tolerancijom od 10%.

Brojekspert.

Visina vjetrobrana. stakla

Nagib Prave regresije Vrsta

donja ivica

gornja ivica

stakla (0) naletne brzine vozila

20 0.85 1.45 2

Vn = 1.67 x Sp + 2.40Vn = 1.02 x St + 0.31Vn = 0.67 x Sz - 1.45Vn = 1.02 x L - 3.43

Putničko vozilo

50 1.50 2.10 2

Vn = 1.41 x Sp + 2.53Vn = 0.93 x St + 0.63Vn = 0.63 x Sz - 1.29Vn = 1.18 x L - 4.63

Lako teretno vozilo

20 2.15 2.80 2

Vn = 1.27 x Sp + 2.88Vn = 0.95 x St + 0.52Vn = 0.66 x Sz - 2.73Vn = 1.41 x L - 0.63

Teško teretno vozilo i autobusi

1212 F.Rotim, Elementi sigurnosti cestovnog saobraćaja, Svezak 1, str. 356.

Page 34: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Tabela 5.6: Regresione prave naletne brzine vozila u zavisnosti od parametara odbačaja vjetrobranskog stakla

Za motorno vozila uobičajenog prednjeg dijela karoserije izvršeno je 50 eksperimenata1313 i utvrđena je regresiona zavisnost naletne brzine od daljine odbačaja komadića stakla vjetrobranskog stakla. Data ispitivanja, odnosno regresione krive prikazane su u tabeli 5.7. Navedena ispitivanja upotrebljiva su za vrijednosti brzine naleta od 18 (km/h) do 61 (km/h). Rezultati se mogu prihvatiti sa tačnošću od 10 - 15 %.

Brojekspert.

Visina vjetrobranskog stakla

Nagib Prave regresije Vrsta

donja ivica

gornja ivica

stakla (0) naletne brzine vozila

50 0.85 1.35 50

Vn = 5.15 x Sp + 2.55Vn = 5.66 x St - 1.70

Vn = 7.81 x Sz - 11.08Vn = 10.07 x L - 13.16

Putničko vozilo

Tabela 5.7: Zavisnost brzine naleta vozila na pješaka od daljine odbačaja vjetrobranskog stakla (putničko vozilo - klasične karoserije)

Za utvrđivanje zavisnosti naletne brzine vozila na pješaka na osnovu daljine odbačaja stakla razbijenog fara od strane istih autora izvršeno je 45 eksperimenata. Rezultati navedenih ispitivanja dati su u tabeli 5.8. Navedeni rezultati procjene naletne brzine na osnovu daljine odbačaja stakla fara po ovoj metodi mogu se uzeti sa tolerancijom od 10 - 15 %.

Brojpokusa

Visina vjetrobranskog stakla Prave regresije Vrstadonja ivica gornja ivica naletne brzine vozila

45 0.55 0.70

Vn = 1.74 x Sp + 1.91 Vn = 0.96 x St + 0.70 Vn = 0.78 x Sz Vn = 1.41 x L - 1.45

Putničko vozilo

Tabela 5.8: Zavisnost brzine naleta motornog vozila na pješaka od daljine odbačaja stakla fara (putničko vozilo - klasične karoserije)

Dijagram zavisnosti naletne brzine od daljine odbačaja krhotina stakla fara i vjetrobranskog stakla, također su izradili i njemački istraživači Schneider i Braun, navedena istraživanja prikazana su na dijagramu 5.21. Na dijagramu 5.22. i dijagramu 5.23. data su istraživanja Brauna, koja se odnose na zavisnost rasipanja krhotina vjetrobranskog stakla1414 (dijagram 5.22.) i zavisnost dužine razvlačenja čestica po podlozi ceste od brzine pregaženja1515 (dijagram 5.23.).

1313 Kuhnel B, Rau M, Der Verkehrsunfall, 1974, Vol. 1 i 2.1414 M. Čović, D.Zečević,..., Vještačenje u cestovnom saobraćaju, str. 81 - 82.1515 Kuhnel B, Rau M, Der Verkehrsunfall, 1974, Vol. 1 i 2.

Page 35: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Dijagram 5.21: Rasip krhotina stakla fara vozila

Dijagram 5.22: Zavisnosti rasipanja krhotina vjetrobranskog stakla od vrijednosti naletne brzine

0 5 10 15 20 25 30 35 40

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5 Chart Title

Brzina pregazenja cestica (m/s)

Du

zin

a r

azvla

cen

ja c

esti

ca (

m)

Dijagram 5.23: Zavisnost dužine razvlačenja česticapo podlozi ceste od brzine pregaženja

Pri analizi rasipa čestica stakla potrebno je svaki put utvrditi da li one potječu od vozila koje je bilo kočeno ili od nekočenog vozila. Naime, ukoliko vozilo u momentu naleta nije bilo kočeno, rasip krhotina stakla može biti znatno duži jer one padaju sa vozila, praktično sve do

Page 36: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

njegovog zaustavljanja, zbog toga je potrebno ovo imati u vidu pri određivanju parametara naleta motornog vozila na pješaka.5.5.5. Određivanje brzine naleta motornog vozila na osnovu vrste i težine tjelesnih ozljeda pješaka

Već je napomenuto da veličinu brzine vozila, tačno možemo utvrditi, samo računskim putem na osnovu tragova kočenja, međutim u praksi nije uvijek slučaj da je vozilo ostavilo vidljiv trag kočenja, pa je potrebno na osnovu nekih drugih metoda utvrditi područje brzine kretanja vozila, odnosno naletne brzine vozila na pješaka. Jedna od tih metoda je određivanje naletne brzine na osnovu oštećenja na vozilu i tjelesnih ozljeda na pješaku. Ovakav način određivanja naletne brzine složen je i zahtjeva veliko znanje i iskustvo vještaka. Nesumnjivo postoji uzajamni odnos između naletne brzine motornog vozila s jedne strane, te težine tijesnih ozljeda pješaka kao i rasporeda i oblika oštećenja na vozilu, s druge strane. Ova činjenica je potvrđena u praksi što ukazuje na to, da određivanje naletne brzine vozila, pomoću ozljeda pješaka i oštećenja na vozilu zasniva se na realnim materijalnim tragovima između kojih postoji određena povezanost. Određivanje naletne brzine vozila na osnovu ozljeda pješaka i oštećenja na vozilu najčešće je moguće samo interdisciplirnim načinom vještačenja a to podrazumijeva uzajamnom i istovremenom analizom saobraćajne nezgode od strane vještaka saobraćajne i sudsko - medicinske struke. Određivanje naletne brzine motornog vozila na pješaka po ovoj metodi moguće je pouzdano odrediti samo kod čeonih naleta vozila na pješaka. U jednom obuhvatnom ispitivanju od 254 slučajeva čeonih naleta vozila na pješaka koje je obavljeno u Zagrebu došlo se do nekih zakonitosti koje se mogu koristiti pri određivanju naletne brzine vozila na pješaka1616. Došlo se do zaključka da razvrstavanje primarnih i sekundarnih tjelesnih ozljeda je vrlo bitno i da u mnogome zavisi od prednjeg dijela karoserije vozila. Moguće je da lom natkoljenice koji nastaje kod naleta vozila pontonskog oblika predstavlja primarnu ozljedu dok ta ista povreda kod vozila sa klinastim oblikom prednjeg dijela karoserije predstavlja sekundarnu povredu. Kod ovih ispitivanja izvršeno je određivanje minimalnih naletnih brzina koje su uzrokovale datu ozljedu. Ispitivanja su pokazala da veliku ulogu ima i masa vozila. Uloga mase vozila u određivanju naletne brzine vozila je bitna ne samo pri naletu teretnog vozila ili autobusa na pješaka već isto tako i pri naletu putničkih vozila. Ispitivanja su pokazala da su minimalne naletne brzine, u pravilu, niže kod naleta velikih pontonskih vozila nego pri naletu malih (manjih masa) pontonskih vozila na pješake. Prema navedenim ispitivanjima u tabeli 5.11. date su vrijednosti minimalnih brzina naleta vozila pontonskog prednjeg dijela karoserije na pješake (tjelesne ozljede su primarnog karaktera). U tabeli 5.9. podaci se odnose na tkz. velika pontonska vozila s tim u vezi kod malih pontonskih vozila ove brzine su nešto veće.

VRSTA TJELESNE OZLJEDE MINIMALNA NALETNA BRZINA (km/h)

Izolirani prijelom lisne kosti oko 25 - 35 Izolirani prijelom koljenične kosti oko 30 Prijelom čitave potkoljenice (obiju kostiju) oko 35 – 40Prijelom natkoljenične kosti oko 35 – 40Prijelom kostiju zdjelice oko 40 – 45Traumatska amputacija potkoljenice oko 70

Tabela 5.9: Vrijednosti minimalnih naletnih brzina pri navedenim primarnim tjelesnim ozljedama (pontonsko vozilo)

1616 Podaci Instituta za vještačenje, Zagreb, 1986.

Page 37: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Pri naletu vozila sa pontonskim oblikom prednjeg dijela karoserije, tjelesne ozljede koje nastaju na gornjem dijelu trupa i glave su najčešće sekundarne povrede pješaka (iznimka su djeca) koje nastaju u pravilu pri naletnim brzinama većim od oko 40 - 45 (km/h). Također i sekundarne povrede su relevantne za određivanje naletnih brzina na pješake. Potrebno je napomenuti da neke sekundarne povrede bitno ovise o naletnom položaju pješaka. U tabeli 5.10. date su vrijednosti minimalnih naletnih brzina koje su uzrokovale pojedine sekundarne tjelesne ozljede pješaka.

VRSTA TJELESNE OZLJEDE MINIMALNA NALETNA BRZINA (km/h)Prijelom kosti svoda i baze lubanje oko 40 - 45 Ozljeda mozga oko 40 – 45Prijelom vratne kralješnice oko 55 – 60Prijelom prsne kralješnice oko 60Razdor prsne aorte oko 65Razdor srca oko 65

Tabela 5.10: Vrijednosti minimalnih naletnih brzina pri navedenim sekundarnim tjelesnim ozljedama pješaka (pontonsko vozilo)

Kod vozila sandučastog oblika karoserije ozljede koje vozilo prouzrokuje na pješaku većinom su smještene u gornjim dijelovima tijela i one predstavljaju primarne ozljede zbog toga što kod ovih vozila u većini slučajeva ne dolazi do nabacivanja tijela pješaka na vozilo. U tabeli 5.11. date su dio ozljeda koje nastaju pri minimalnim brzinama naleta motornog vozila sandučastog oblika karoserije.

VRSTA TJELESNE OZLJEDE MINIMALNA NALETNA BRZINA (km/h)Prijelom potkoljenice oko 30 Ozljeda mozga oko 30 – 35Prijelom svoda i baze lubanje oko 30 – 35Prijelom zdjelice oko 30Prijelom natkoljenice oko 35Prijelom prsne kralješnice oko 40Razdor aorte i srca oko 40 – 45

Tabela 5.11: Vrijednosti minimalnih naletnih brzina pri navedenim primarnim tjelesnim ozljedama pješaka (sandučasti oblik karoserije)

Upoređujući tabelu 5.10. i tabelu 5.11. može se uočiti da vrijednosti minimalnih naletnih brzina kod vozila sandučastog oblika karoserije su manje nego kod vozila sa pontonskim oblikom karoserije a kod iste tjelesne ozljede na pješaku. Navedena konstatacija je uslovljena time što su vozila sandučastog oblika karoserije znatno većih masa od vozila pontonskog oblika karoserije. Pored broja i intenziteta ozljeda pješaka, pri porastu naletnih brzina vozila pontonskog i klinastog oblika dolazi i do povećanja daljine nabacivanja tijela pješaka na vozilo. Zbog međusobne zavisnosti ozljeda i daljine nabacivanja pješaka na vozilo, pri određivanju naletne brzine vozila ovih tipova karoserije potrebno je uzeti u razmatranje oba navedena faktora. U tabeli 5.12. prikazane su utvrđene daljine nabacivanja tijela pješaka na vozilo nakon naleta vozila sa pontonskim oblikom karoserije.

Page 38: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

Tabela 5.12: Daljina nabacivanja tijela pješaka (pontonski oblik karoserije)

Analizom navedenih ispitivanja utvrđeno je da su svi pješaci bili nabačeni na prednje vjetrobransko staklo ili krov motornog vozila (pontonsko vozilo) ako su brzine bile veće od 70 (km/h). Također, analizom saobraćajnih nezgoda ustanovljena je vjerovatnoća nastupanja smrti pješaka kod naletnih brzina od 50 (km/h) koja iznosi oko 0.5 a kod naletnih brzina od 70 (km/h) je oko 0.83. Prilikom određivanja naletne brzine na osnovu oštećenja na vozilu i tjelesnih ozljeda pješaka potrebno je imati u vidu i spol pješaka. Pošto su u pravilu žene niže od muškaraca stoga im je i težište tijela niže, neophodno je prilikom dinamičke analize saobraćajne nezgode imati u vidu navedenu konstataciju, odnosno uzeti odgovarajuće ulazne parametre. Drugi razlog je, što su kosti žene u pravilu nešto mekše, odnosno lakše dolazi do njihovog loma, nego kod muškaraca. Na dijagramima 5.24 i 5.25. prikazane su učestalosti nastanka nekih primarnih ozljeda pri naletu vozila pontonskog oblika karoserije kod razmatranih naletnih brzina na pješake muškarce i žene1717.

1717 Podaci Instituta za vještačenje, Zagreb, 1986.

Page 39: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

0-30 (km/h)

31-40 (km/h)

41-50 (km/h)

51-60 (km/h)

61-> (km/h)

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

0.40%

18.00%

26.20%

31.00%

24.60%

Dijagram 5.24: Učestalost prijeloma kosti potkoljenice muškarca prilikom razmatranih naletnih brzina kod pontonskih vozila

0-30 31-40 41-50 51-60 61->

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

7.90%

26.30%

36.80%

18.40%

10.50%

(km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h)

Dijagram 5.25: Učestalost prijeloma kosti potkoljenice žena prilikom razmatranih naletnih brzina kod pontonskih vozila

Kao i kod prijeloma potkoljenice tako i kod prijeloma natkoljenične kosti postoji razlika u učestalosti loma natkoljenice zavisno da li se radi o muškarcu ili ženi, što je prikazano grafički na dijagramima 5.26. i 5.27.

0-30 31-40 41-50 51-60 61->

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

50.00%

6.90%

17.60%

44.10%

11.80%

20.60%

(km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h)

Dijagram 5.26: Učestalost prijeloma natkoljenične kosti muškarca prilikom razmatranih naletnih brzina kod pontonskih vozila

Page 40: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

0-30 (km/h)

31-40 (km/h)

41-50 (km/h)

51-60 (km/h)

60-> (km/h)

0.00%5.00%

10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%50.00%

0.00%

29.40%

47.10%

12.00% 11.80%

Dijagram 5.27: Učestalost prijeloma natkoljenične kosti žena prilikom razmatranih naletnih brzina kod pontonskih vozila

Grafički prikazi dijagram 5.25. i dijagram 5.29. pokazuju učestalost nastanka prijeloma zdjelice pri naletu vozila pontonskog oblika karoserije na muškarce i žene.

0-30 31-40 41-50 51-60 61->

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

50.00%

8.30% 8.30% 8.30%

29.20%

45.80%

(km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h)

Dijagram 5.28: Učestalost prijeloma kosti zdjelice muškarca prilikomrazmatranih naletnih brzina kod pontonskih vozila

0-30 31-40 41-50 51-60 61->

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00%

35.00%

40.00%

45.00%

50.00%

8.00%

44.00%

20.00%16.00%

12.00%

(km/h) (km/h) (km/h) (km/h) (km/h)

Dijagram 5.29: Učestalost prijeloma kosti zdjelice žena prilikomrazmatranih naletnih brzina kod pontonskih vozila

Sa histograma 5.28. i 5.29. vidljivo je da postoje znatne razlike a ovakvo stanje uslovilo je visina težišta, odnosno njegova razlika kod muškarca i žene. Kod žena težište je niže

Page 41: ELEMENTI BIOMEHANIKE U SVRHU VJEŠTAČENJA SAOBRAĆAJNIH NEZGODA Ahmedin.docx

(prosječno za 9 cm) i očigledno je da su svi prijelomi nastali pri naletnim brzinama do 40 (km/h) i veliki dio nastalih pri naletnoj brzini do 50 (km/h) su primarne tjelesne ozljede. Kod muškaraca primarne ozljede samo rijetko nastaju kod naletnih brzina od 40 (km/h) svega 16 % a praktično se radi o sekundarnim tjelesnim ozljedama. Zbog navedenih razloga i pri razmatranju ozljede trbušne šupljine kod muškaraca i žena dešavaju se slične razlike. Ozljede nastale pri naletnoj brzini do 40 (km/h) praktično spadaju u primarne tjelesne ozljede. Njihova učestalost obuhvatila je kod žena 43 % a kod muškaraca svega 10 % slučajeva. Sve ovo ukazuje, da se mora obratiti posebna pažnja na spol, kod analize saobraćajnih nezgoda. korištenje ovih pokazatelja podrazumijeva, također i neprestanu saradnju između vještaka saobraćajne struke i vještaka sudske medicine i praćenje statistike i parametara pojedinih lomova i njihovo selektiranje kako bi se mogli dobijeni rezultati sa odgovarajućom sigurnošću iskoristiti u praksi.