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Publication
DEVELOPMENT OF A PRE-IMPACT DYNAMICS SIMULATOR FOR A VEHICLE INVOLVED IN A ROAD ACCIDENT
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Authors
Abstract(s)
This Master's thesis in Automotive Engineering focuses on the development of a Pre-Impact Dynamics Simulator (PIDS) for vehicles involved in road accidents. In response to the latest European Union (EU) regulation mandating Event Data Recorders (EDR) in all passenger cars and goods vehicles up to 3.5 tonnes circulating in EU since 2022, this report explores how EDR data can enhance the understanding of vehicle trajectories before collisions, i.e., the pre-impact trajectories of vehicles involved in road accidents, thereby contributing to increased rigour and accelerating road accident investigations.
The PIDS integrates pre-impact data extracted from EDRs with vehicle dynamics models, providing reliable reconstructions of pre-impact trajectories. To complement the interpretation of the simulator's results, this Master’s thesis also includes a comprehensive scientific review of vehicle dynamics, drivers’ behaviours in pre-impact situations, and advanced driver assistance technologies (ADAS). Furthermore, it examines methodologies for reconstructing vehicle collisions at accident sites, with a particular focus on existing kinematic methods and data collection tools.
The validation of the PIDS results was conducted using AVL VSM™ software and it was also applied to real-world case studies, highlighting its effectiveness in accurately reconstructing pre-impact trajectories across various scenarios. The findings underscore the simulator’s potential to significantly improve the efficiency and rigour of road accident reconstructions, providing valuable insights for legal, engineering, and road safety applications.
This Master’s thesis ends with recommendations for future enhancements to the PIDS, focusing on the use of more complex vehicle dynamics models and the implementation of alternative methods for measuring vehicle speed under rollover conditions.
Esta tese de Mestrado em Engenharia Automóvel tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da dinâmica de pré-impacto (PIDS) para veículos envolvidos em acidentes rodoviários. Em prol da recente legislação da União Europeia (UE), em que desde 2022 todos os veículos ligeiros de passageiros e mercadorias até 3,5 toneladas, circulando na UE, são obrigados a possuir um Gravador de Dados de Evento (EDR), este projeto de dissertação explora como os dados do EDR podem melhorar a compreensão das trajetórias dos veículos antes de uma colisão, isto é, as trajetórias de pré-impacto de veículos envolvidos em acidentes rodoviários e, desta forma, contribuir para o aumento do rigor e acelerar as investigações de acidentes rodoviários. O PIDS integra dados de pré-impacto extraídos dos EDRs com modelos de dinâmica de veículos, proporcionando reconstituições fiáveis das trajetórias de pré-impacto. Para complementar a interpretação dos resultados do simulador, esta tese de Mestrado inclui, também, uma revisão científica abrangente da dinâmica de veículos, dos comportamentos dos condutores em situações de pré-impacto e das tecnologias avançadas de assistência ao condutor (ADAS). Também se debruça sobre algumas metodologias para a reconstituição da colisão de um veículo no local do acidente, com destaque para os métodos cinemáticas existentes e ferramentas para recolha de informação. A validação de resultados do PIDS foi realizada utilizando o software AVL VSM™ e, também, aplicou-se o mesmo ao estudo de caso reais, realçando a sua eficácia na reconstituição factual das trajetórias de pré-impacto em diversos cenários. Os resultados destacam o potencial do simulador para melhorar significativamente a eficiência e o rigor das reconstituições de acidentes rodoviários, contribuindo com informações valiosas para aplicações litigiosas, de engenharia e de segurança rodoviária. Esta tese de Mestrado termina com sugestões para aperfeiçoamentos futuros do PIDS, centradas, nomeadamente, na utilização de modelos de dinâmica de veículos mais complexos e implementação de métodos alternativos para a medição da velocidade do veículo em condições de capotamento.
Esta tese de Mestrado em Engenharia Automóvel tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da dinâmica de pré-impacto (PIDS) para veículos envolvidos em acidentes rodoviários. Em prol da recente legislação da União Europeia (UE), em que desde 2022 todos os veículos ligeiros de passageiros e mercadorias até 3,5 toneladas, circulando na UE, são obrigados a possuir um Gravador de Dados de Evento (EDR), este projeto de dissertação explora como os dados do EDR podem melhorar a compreensão das trajetórias dos veículos antes de uma colisão, isto é, as trajetórias de pré-impacto de veículos envolvidos em acidentes rodoviários e, desta forma, contribuir para o aumento do rigor e acelerar as investigações de acidentes rodoviários. O PIDS integra dados de pré-impacto extraídos dos EDRs com modelos de dinâmica de veículos, proporcionando reconstituições fiáveis das trajetórias de pré-impacto. Para complementar a interpretação dos resultados do simulador, esta tese de Mestrado inclui, também, uma revisão científica abrangente da dinâmica de veículos, dos comportamentos dos condutores em situações de pré-impacto e das tecnologias avançadas de assistência ao condutor (ADAS). Também se debruça sobre algumas metodologias para a reconstituição da colisão de um veículo no local do acidente, com destaque para os métodos cinemáticas existentes e ferramentas para recolha de informação. A validação de resultados do PIDS foi realizada utilizando o software AVL VSM™ e, também, aplicou-se o mesmo ao estudo de caso reais, realçando a sua eficácia na reconstituição factual das trajetórias de pré-impacto em diversos cenários. Os resultados destacam o potencial do simulador para melhorar significativamente a eficiência e o rigor das reconstituições de acidentes rodoviários, contribuindo com informações valiosas para aplicações litigiosas, de engenharia e de segurança rodoviária. Esta tese de Mestrado termina com sugestões para aperfeiçoamentos futuros do PIDS, centradas, nomeadamente, na utilização de modelos de dinâmica de veículos mais complexos e implementação de métodos alternativos para a medição da velocidade do veículo em condições de capotamento.
Description
Keywords
Event data recorder Vehicles dynamics Road accident reconstruction Pre-impact