[논문]시뮬레이션을 이용한 충돌 전후 차량 진행궤적 분석

한창평

doi:10.5762/kais.2021.22.1.402

시뮬레이션을 이용한 충돌 전후 차량 진행궤적 분석
Analysis of vehicle progress before and after a collision using simulation 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.1, 2021년, pp.402 - 408

한창평 (상지대학교 스마트자동차공학과)

초록
AI-Helper

기계 설계를 기반으로 제작한 자동차에 의한 사고 발생 시 차량 공학적인 분석은 심도 있게 조사하지 않고 조사자의 주관적인 경험 지식을 토대로 분석하는 경우가 있다. 본 연구는 실제 발생한 중앙선 침범 사고 자료를 토대로 캐드(CAD) 프로그램을 이용하여 현장 상황을 도면화하고, 도면화 한 자료를 시뮬레이션 프로그램(PC-Crash)에 적용하여 250번의 충돌 상황을 반복적으로 수행하여 최종 정지 위치 및 최종 정지 자세와 부합하는 충돌 속도, 진행 자세, 조향 작동 여부 및 제동 여부 등의 상관 관계를 분석했다. 충돌 속도가 낮을수록 이탈각의 영향을 크게 받지 않고 속도가 높은 차량의 속도에 영향을 크게 받고 충돌 이후에는 유효 충돌 속도와 같이 속도가 낮은 차량은 높아지고, 속도가 높은 차량은 낮아진다. 본 연구의 시뮬레이션 결과는 마이티가 중앙선을 넘은 자세로 오르막 좌커브 구간을 진행하다가 마주오던 포터를 인지하고 자기 진행 차로로 복귀하는 과정과 포터의 전면 좌측면이 충돌하여 포터가 우대각선 방향으로 밀려나 전면이 약 11시 방향을 향해 최종 정지하는 것을 규명하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Vehicle engineering analysis in the event of an accident caused by a car built on mechanical design has not been investigated in-depth but relies on the subjective experience knowledge of the investigator. This study analyzed the correlation between the speed, progress, steering, and braking before impact, which is consistent with the final stop position, by drawing a site situation chart using the CAD (CAD) program and repeating 250 crashes using the PC-Crash program. The following situations were investigated: lower impact velocity; greater impact speed of the vehicle, which is not affected significantly by the departure angle; higher vehicle speed, such as the effective impact velocity, after the impact; higher vehicle speed; and lower vehicle speed. (Ed note: I am unsure what you are saying here. It appears contradictory and not a complete sentence. Please check the changes.)The simulation results of this study identified the process of returning to the magnetic progression lane after recognizing the opposite porter while Mighty was carried out on the uphill left-curve section in a position that crossed the center line, and the collision of the porter's front left side, pushing the porter in the right diagonal direction and making the front stop towards approximately 11 o'clock.

주제어

표/그림 (24)

그림 Fig. 1. Porter alignment is right-curve, and Mighty is left-curve
그림 Fig. 2. Final position diagram of both vehicles
그림 Fig. 3. Scattering identified in the left front wheel area of Porter
그림 Fig. 4. Actual measurement of curved radius of roadway
그림 Fig. 5. The distance from the position of the left and rear wheels of the final location Mighty
그림 Fig. 6. The distance between the left and right wheels of Mighty final stop and Porter's left and right wheels is about 2.6 meters
그림 Fig. 7. Mighty left front folded and dislocated front axle and tire deflated left front wheel
그림 Fig. 8. There is no direct damage to the front or right front of the potter
그림 Fig. 9. Part of the cabin was cut for driver rescue
그림 Fig. 10. Collision Posture of Both Vehicles (2D)
그림 Fig. 11. Move to Final Position After Collision (2D)
그림 Fig. 12. Initial Collision Position (3D)
그림 Fig. 13. Behaviour After Maximum (3D)
그림 Fig. 14. Initial Collision Position (3D)
표 Table 1. Start Values
표 Table 2. End Values
표 Table 3. Collision
표 Table 4. Values Before Collision
표 Table 5. Values After Collision
표 Table 6. Sequences
표 Table 7. Porter Start Values
표 Table 8. Mighty Start Values
그림 Fig. 15. Pre-Collision Progression
그림 Fig. 16. Initial Collision Position

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구는 커브 구간에서 발생한 중앙선 침범사고에 대해 노면 흔적 분석, 사고 차량의 파손부 위 정밀 분석, 도로 선형 및 특성 분석을 토대로 시뮬레이션을 이용하여 충돌각, 사고 당시 속도, 조향각 등을 분석하여 사고원인을 분석하는 과정을 제시하고자 한다.

제안 방법

78 °이다. 마이티가 중앙선을 넘은 자세로 좌커브 오르막 구간을 선회하다가 마주 오던 포터를 인지하고 자기 진행 차로로 복귀하는 자세에서 마주 오던 포터의 전면 좌측 부위와 충돌 후 포터는 자기 진행 차로로 우대각선 방향으로 튕겨 나가 최종 정지하였고, 마이티의 전면이 우측으로 밀리면서 중앙선상에 타이어 흔적을 발생시키고 스티어링 기어박스 섹터 사프트가 절단되면서 지탱하지 못한 앞차축의 좌전륜이 우전륜보다 뒤로 밀렸고 차체는 주행 관성으로 인해 틀어진 앞차축을 하체 밑에 낀 채로 좌측으로 약간 틀어진 상태로 진행하였다.
본 연구는 시뮬레이션 프로그램인 PC-Crash를 이용하여 양 차량의 충돌 속도, 충돌 전 진행 자세 등의 관계를 현장조사를 통한 자료와 비교・분석하였다.
양 차량의 초기 충돌 자세는 중앙선을 넘어 진행한 마이티와 마주 오던 포터가 충돌하였고 충돌 전후의 마이티가 중앙선을 넘어 진행하였다. 차체 전폭 2.

성능/효과

3 m 내외침범하여 진행하다가 자기 차로로 복귀하는 과정에서 마주 오던 포터와 충돌하였다. 마이티가 중앙선을 넘은 자세로 오르막 좌커브 구간을 진행하다가 마주 오던 포터를 인지하고 자기 진행 차로로 복귀하는 과정과 포터의 전면 좌측면이 충돌하여 포터가 우대각선 방향으로 밀려나 전면이 약 11시 방향을 향해 최종 정지하는 것을 규명하였다.
본 연구의 시뮬레이션 결과를 보면 양 차량의 초기 충돌 자세는 중앙선을 넘어 진행한 마이티와 마주오던 포터가 충돌하였고 충돌 전후의 마이티가 중앙선을 넘어 진행하였다.
사고원인이 불분명한 중앙선 침범사고는 시뮬레이션을 이용하여 충돌 전 진행 자세 등을 검증하여 원인 제공자를 규명하여야 한다는 사실을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다.
시뮬레이션 프로그램에서는 양 차량의 최대 충돌 결합 후 최종 정지 위치로 진행하는 거동에서 포터 및 마이티의 최대 충돌 결합 후의 속도는 각각 43.01 km/h, 23.02 km/h이며, 충돌각은 –10.06 °, –179.78 °이다. 마이티가 중앙선을 넘은 자세로 좌커브 오르막 구간을 선회하다가 마주 오던 포터를 인지하고 자기 진행 차로로 복귀하는 자세에서 마주 오던 포터의 전면 좌측 부위와 충돌 후 포터는 자기 진행 차로로 우대각선 방향으로 튕겨 나가 최종 정지하였고, 마이티의 전면이 우측으로 밀리면서 중앙선상에 타이어 흔적을 발생시키고 스티어링 기어박스 섹터 사프트가 절단되면서 지탱하지 못한 앞차축의 좌전륜이 우전륜보다 뒤로 밀렸고 차체는 주행 관성으로 인해 틀어진 앞차축을 하체 밑에 낀 채로 좌측으로 약간 틀어진 상태로 진행하였다.
시뮬레이션을 통한 실험 결과 양 차량의 충돌전 속도가 높지 않아 차량의 충돌 속도가 낮을수록 이탈각의 영향을 크게 받지 않고 속도가 높은 차량의 속도에 영향을 크게 받고 충돌 이후에는 속도가 낮은 차량은 속도가 높아지고 속도가 높은 차량은 속도가 낮아진다. 양 차량은 충돌 전의 진행 자세로 충돌하고 회전 등의 변화가 거의 없이 최종 위치로 진행하였다.

참고문헌 (7)

Sanghyeon Lim, Wontaek Oh,, Jihun Choi and Jongchan Park, "Estimation Collision Speed of Vehicle by Using PC-CRASH Collision Optimizer", Transactions od KSAE, Vol. 27, No. 12, pp. 911-917, 2019.

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Sanghyeon Lim, Wontaek Oh,, Jihun Choi and Jongchan Park, "Estimation Collision Speed of Vehicle by Using PC-CRASH Collision Optimizer", Transactions od KSAE, Vol. 27, No. 12, pp. 911-917, 2019.

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Wang-su Ha and Seok-young Han, "Establishment of Important Impact Parameters of Traffic Accident Reconstruction Program 'PC-CRASH'", Journal of Korean Society of Transportation, Vol. 21, No. 2, pp. 155-164, 2003. 04.
Jong-Duck Kim, Jun-Kyu Yoon, "Reliable Study on the Collision Analysis of Traffic Accidents Using PC-Crash Program", he Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication(IIBC), Vol. 12, No. 5, pp. 115-122, 2012. 5.

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Yong-Soon Choi, Se-Ryong Baek, Jong-Kil Jung, Jeong-Kwon Cho, Jun-Kyu Yoon, "A Study on the Rollover Behavior of SUV and Collision Velocity Prediction using PC-Crash Program", The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication(IIBC), Vol. 18, No. 2, pp. 227-235, 2018.

원문보기 상세보기
Jihun Choi, Jonhcheol Bag, Woosik Park, Myungchul Park, Seungchul Bae, "Study on the collision analysis by genetic algorithm in PC-CRASH", Korean Journal Science, Vol. 10, No. 1, pp. 39-44, 2009.
Chang-Pyoung Han and Hong-Ju Choi, "A study on the estimation of impact velocity of crashed vehicles in tunnel using computer simulation(PC-CRASH)", J. Korea Society of Die & Mold Engineering, Vol.14 No.4, 2020.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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