Styrstrategier för säkra självkörande bussar

Diarienummer: FID22-0023
Projektledare: Grumert, Ellen
Start- och slutdatum: 230901-280831
Beviljat belopp: 2 500 000 kr
Förvaltande organisation: VTI Statens väg- och transportforskningsinstitut
Forskningsområde: Beräkningvetenskap och tillämpad matematik

Summary

Säker, pålitlig och effektiv kollektivtrafik är en förutsättning för minskad miljöpåverkan från transportsektorn såväl som mer jämlik mobilitet. En viktig faktor för att människor ska välja kollektivtrafiken är att det är bekvämt och säkert att åka kollektivt. Tyvärr är det i dagsläget relativt vanligt med fallskador bland passagerarna och även med skador hos påkörda oskyddade trafikanter. Ett sätt att förebygga och lindra dessa skador är att förbättra de styrstrategier som används vid automatisk inbromsning. I det här projektet kommer vi att använda biomekaniska verktyg för att prediktera allvarliga och dödliga skador för yngre och äldre vuxna, kvinnor som män, för att bidra med rekommendationer för säkerhetsstandarder gällande stående passagerare och oskyddade trafikanter. Humanmodeller baserade på finita elementmetoden har tidigare använts för att simulera krockprov. Till skillnad från de klassiska krockdockorna ger humanmodellerna en mer detaljerad skadeprediktion på flera vävnadsnivåer. Med utgångspunkt i de humanmodeller som tagits fram för sittande i personbil kommer vi här att utveckla modeller för analys av stående passagerare i buss samt oskyddade trafikanter utanför bussen. Projektet kommer att leda till en doktorsexamen i skadebiomekanik med specialisering inom säkerhet för stående passagerare och oskyddade trafikanter vid bussinteraktioner, den första i sitt slag.

Populärvetenskaplig beskrivning

En säker och pålitlig kollektivtrafik kan minska personbilsanvändningen, vilket bidrar till miljön samt ger flera möjligheter för alla i samhället att resa kollektivt. Dock uppkommer skador på passagerare och människor utanför bussen, bl.a. gående och cyklister. Detta kan ske genom både krock och undvikande av krock med buss. För att minska risken för skada kan strategier för olika typer av förarmanövrar behövas vid framför allt normal körning, undvikande av kollision, och nödbromsning. Detta behövs speciellt för framtida självkörande bussar som just nu är i utvecklingsfasen, där stora satsningar pågår. Syftet med detta projekt är att använda biomekaniska verktyg som länge använts för att utvärdera säkerheten i personbilar, men som nu behöver tillämpas för att utvärdera säkerheten i busstrafiken. Detta är verktyg som används för att förstå hur människokroppen påverkas av olika krafter som kan uppkomma vid krock eller fallolyckor, där fysiska experiment inte är möjligt p.g.a. etiska skäl. Genom att förstå hur människokroppen skadas vid farliga scenarion i samband med busstrafiken, både inuti och utanför bussen, så kan rekommendationer och riktlinjer tas fram för att användas som underlag vid utvärdering av säkerhet i och utanför buss. Simuleringsmodeller av människan, så kallade humanmodeller, används som ett komplement till experiment med krockdockor. Fördelen med humanmodeller är den ökade detaljnivån jämfört med krockdockor eftersom medicinska bilder används som underlag, vilket möjliggör simuleringar för prediktion av specifika skador under krock- eller fallscenarion. Det är ett kostnadseffektivt sätt att undersöka hur man kan förebygga skador samt utvärdera säkerhetssystem som tas fram. I detta projekt kommer simuleringar med humanmodeller för både kvinnor och män, samt äldre, att genomföras för att utvärdera hur förarscenarion under normal körning, undanmanövrar, och nödbromsning kan utföras med säkerhet i fokus. Slutligen kommer ett testprotokoll att tas fram för att möjliggöra utvärdering, i skadepreventivt syfte, om förarmanövrar i självkörande bussar är säkra för både stående passagerare och trafikanter utanför bussen. Kunskapen kommer att presenteras och delas med andra relevanta aktörer inom trafiksäkerhetsområdet, med fokus att stötta utvecklingen av framtidens kollektivtrafik genom att främja behovet och vikten av personskadeprevention för människor inuti och utanför bussen.