Программа расчета затрат энергии на деформацию передней части автомобиля при фронтальном ударе в ДТП. Для экспертов и адвокатов

В делах по ДТП слова «энергия деформации» уже просто носятся в воздухе, а громко звучат в судебных процессах, но … То эксперты не обучены, то что-то там ими не разработано и не апробировано, то программы нет. А что такое компьютерная программа? Это «черный ящик», поди его проверь. Поэтому и возникла идея сделать набор простых «ящиков», да не «черных», а «белых», специально для судебных дел. Сказано – сделано! И вот он – первый.

В серии лекций на «Праворубе», а конкретно – в «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля» и «Алгоритм CRASH3. Устанавливаем затраты энергии на деформацию автомобиля» было показано как использовать алгоритм (метод) CRASH3 и результаты краш-тестов для расчета жесткости передней части автомобиля и затрат энергии на ее деформацию в конкретном ДТП. Собственно, эти две лекции и автоматизированы в видекомпьютерной программы «Энергия деформации CRASH3».

Нормативная база

В России метод CRASH3 стал легальным после того, как 20 марта 2012 года научно-методический совет по автотехнической экспертизе РФЦСЭ МЮ РФ рекомендовал программный комплекс «PC-Crash» для использования в судебной автотехнической экспертизе. Метод CRASH3 – это основной во многих, как и в этой, программах метод для расчета затрат энергии на деформацию транспортных средств. Ниже, на рисунке показан фрагмент руководства по PC-Crash.

Согласно п.5.2.3 «Методических рекомендаций по проведению независимой технической экспертизы транспортного средства при ОСАГО №001МР/СЭ (утв. ГНИИ АТ Минтранса РФ, РФЦСЭ МЮ РФ, ЭКЦ МВД РФ, НПСО «Объединение транспортных экспертов»), 2004г.» для определения причин повреждений объектов экспертизы рекомендуется использование справочников с результатами краш-тестов конкретных марок (моделей, модификаций) транспортных средств. В Российской Федерации проведение краш-тестов осуществляется в соответствии с ГОСТ Р 41.94-99 (Правила ЕЭК ООН N94) «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя и пассажиров в случае лобового столкновения» и ГОСТ Р 41.95-99 (Правила ЕЭК ООН N95) «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя и пассажиров в случае бокового столкновения». За рубежом публикуются результаты краш-тестов, полученные в рамках программ EuroNCAP (European New Car Assessment Programme — Европейская программа оценки новых автомобилей), NCAP (New Car Assessment Program — Программа оценки безопасности новых автомобилей Национального управления по безопасности движения автомобильного транспорта США), Insurance Institute for Highway Safety (Страховой институт дорожной безопасности США).

Итак, в 2004 году четырьмя солидными организациями (ГНИИ АТ Минтранса РФ, РФЦСЭ МЮ РФ, ЭКЦ МВД РФ, НПСО «Объединение транспортных экспертов») экспертам рекомендовано использовать базу данных краш-тестов NHTSA, а в 2012 году и CRASH3.

Описания CRASH3 на русском языке, кроме упомянутых выше статей на «Праворубе», пока нет, но этого достаточно.

А может ли эксперт?

Хотя сам метод CRASH3 достаточно прост, вся база данных NHTSA, естественно, на английском языке. А с этим у нас, в судебной экспертизе, проблема и получение данных из базы становится неразрешимой задачей. Если эту часть работы автоматизировать, то представляется, что разумных препятствий для использования CRASH3 нет.

Человечество изобрело универсальный формат хранения любой базы данных – это формат XML (англ. eXtensible Markup Language — расширяемый язык разметки). Так вот – каждый краш-тест в базе данных NHTSA описан не только в текстовых отчетах с сотнями графиков и фотографий, но и в одном единственном файле формата XML. Все, что требуется эксперту – скачать такой файл на свой компьютер. Ну а если эксперт и этого не может, то его место явно не в экспертизе.

Скачиваем файл XML и чертеж автомобиля

Первое ограничение программы «Энергия деформации CRASH3» – она работает только с базой данных NHTSA, как и PC-Crash. Поэтому там нет ВАЗов, Москвичей, Запорожцев и других автомобилей, которые не поставляются или не производятся в США. Кроме того, надо учесть, что многие автомобили в США продаются под другими названиями, чем в России и в Европе, и это надо выяснить до поиска краш-теста.

Итак, на странице с адресом http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/...base/VSR/veh/QueryVehicle.aspx выбираем производителя, модель, модельный год(а), и нажимаем кнопку Submit. На рисунке показан поиск краш-тестов автомобиля Ford Focus 2011-2012 годов.


База данных NHTSA открыта не всегда. Но когда у нас день, в Америке — ночь, и, как правило, проблемы с доступом бывают редко. Тогда, далее появляется таблица с найденными краш-тестами.


Второе ограничение программы «Энергия деформации CRASH3» – она корректно работает только с краш-тестами на фронтальный удар с полным перекрытием в жесткий недеформируемый барьер. Поэтому найденные три краш-теста надо проверить на соблюдение этих условий.

Нажимаем на номер 7462 первого краш-теста. Видим, что это – боковой удар в барьер-столб под углом 270 градусов (side – бок, impact – удар, pole – столб, barrier – барьер, angle – угол, degrees – градусы (экспертам – выучить эти слова)). Этот краш-тест не подходит, поэтому возвращаемся назад.


Наконец, краш-тест №7478 – это то, что нужно! Фронтальный удар в барьер на скорости около 56 км/ч под углом 0 градусов (frontal – фронтальный, лобовой, vehicle – транспортное средство, into – в, speed – скорость, kph – км/ч).


В правой части экраны в списке форматов выделяем NHTSA XML Format и нажимаем кнопку GO. Архив с xml-файлом скачивается с сайта. Затем извлекаем из архива файл v07478.xml и помещаем его туда, куда нужно. Начало содержимого это файла показано на рисунке ниже. Все обозначения узлов документированы NHTSA и программа «Энергия деформации CRASH3» их сама знает.


Осталось с помощью сервиса «Яндекс-картинки» или аналогичного сервиса Гугла скачать чертеж автомобиля и, используя любой графический редактор, приготовить картинку его передней части на виде сверху размером около 500х500 пикселей. Точность воспроизведения автомобиля на картинке не принципиальна, так как размеры деформаций в программу «Энергия деформации CRASH3» эксперт все равно вводит вручную. Поэтому картинка – только средство дополнительного визуального контроля.

Запускаем программу «Энергия деформации CRASH3»

Программа не требует инсталляции. Ее можно запустить на любом компьютере даже с флешки, что очень удобно, например, для адвокатов, когда надо продемонстрировать в суде. При запуске окно программы «Энергия деформации CRASH3» выглядит так



Начинаем с загрузки чертежа. Включаем координатную сетку и, если надо, масштабируем и центрируем чертеж в окне кнопками со стрелками и «+»/«-» .


Теперь справа, на вкладке «Деформация» надо добавить в таблицу нужное число строк и ввести в таблицу координаты набора точек. Для каждой координаты Х вводится две координаты Y – для недеформированного и деформированного контура автомобиля. После ввода точек в таблицу надо нажать кнопку «Рисовать контур». В результате получаем вот такой чертеж, где красная линия – это контур деформированной передней части.



Далее, в правой половине окна переключаемся на вкладку «Crash Test». С помощью кнопки «Открыть файл xml с краш-тестом» открываем наш файл v07478.xml. Программа автоматически извлекла и вывела на экран нужную для контроля информацию и вычислила значения коэффициентов жесткости передней части автомобиля.


Информацию в окне можно скопировать и поместить, например, в заключение эксперта, в основной текст или в приложение. Вот что выдала программа из xml-файла:

Тест: 7478
Дата теста: 2011-10-11
Тестирующая организация: KARCO ENGINEERING
Вид теста: VEHICLE INTO BARRIER
Скорость ТС: 56.26 км/ч
Угол удара к продольной оси ТС: 0 град
Смещение: 0 мм
Производитель ТС: FORD
Модель ТС: FOCUS
Тип кузова ТС: FOUR DOOR SEDAN
Масса ТС при тестировании: 1530 кг
Колесная база ТС: 2650 мм
Длина ТС: 4530 мм
Ширина ТС: 1806 мм
Расстояние ЦТ от передней оси ТС: 1171 мм
Деформация C1: 373 мм
Деформация C2: 470 мм
Деформация C3: 452 мм
Деформация C4: 442 мм
Деформация C5: 420 мм
Деформация C6: 340 мм
Длина деформированной части L: 1177 мм
Наибольшая деформация: 470 мм
Жесткость барьера: RIGID
Конструкция барьера: LOAD CELL BARRIER
Описание барьера: NO COMMENTS
Наименование отчета о краш-тесте: MC0200 Complete Report Ford Focus Frontal.pdf
Имя файла отчета о краш-тесте: v07478R001.pdf
Размер файла отчета: 6992202 байт
Адрес отчета о краш-тесте в Интернете: http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/...7478&index=1&database=V&type=R
Наименование отчета о краш-тесте: v7478_vin1FAHP3F26CL215691_ACM.PDF
Имя файла отчета о краш-тесте: v07478R002.pdf
Размер файла отчета: 130087 байт

Итак, на первой вкладке имеется деформированный и начальный контуры передней части автомобиля. На второй вкладке имеется контрольная информация об автомобиле и краш-тесте, по стандартному алгоритму CRASH3 вычислены коэффициенты жесткости. Осталось соединить это, то есть вычислить величины затрат энергии на деформацию автомобиля на каждом участке (между двумя точками) и в сумме.

Переходим на вкладку «Энергия» и нажимаем кнопку «Произвести расчет». Получаем


Текст из окна также можно скопировать. Вот он:

Количество участков: 3

Участок №1
Длина участка: 0,5 м
Деформации на границах: 0 м и 0,47 м
Энергия деформации участка:
0,5*(124439,25/2*(0+0,47)+1072117,36/6*(0^2+0*0,47+0,47^2)+7221,75)=37968,38 Дж

Участок №2
Длина участка: 0,4 м
Деформации на границах: 0,47 м и 0,6 м
Энергия деформации участка:
0,4*(124439,25/2*(0,47+0,6)+1072117,36/6*(0,47^2+0,47*0,6+0,6^2)+7221,75)=91194,04 Дж

Участок №3
Длина участка: 0,2 м
Деформации на границах: 0,6 м и 0,15 м
Энергия деформации участка:
0,2*(124439,25/2*(0,6+0,15)+1072117,36/6*(0,6^2+0,6*0,15+0,15^2)+7221,75)=27663,14 Дж

Итого энергия деформации: 156825,56 Дж

Понятно, почему этот «ящик» не «черный», а «белый»? Да, потому что он все делает прозрачно, все проверяемо. Даже сохранив этот проект в файл, получаем такое содержимое:

c:\_crashen\fordfocusst.jpg
20 13 491 491
1
16744448
4
-2.00000000000000E+001 2.00000000000000E+000 2.00000000000000E+000
3.00000000000000E+001 3.00000000000000E+000 5.00000000000000E+001
7.00000000000000E+001 1.00000000000000E+001 7.00000000000000E+001
9.00000000000000E+001 6.00000000000000E+001 7.50000000000000E+001
C:\_CrashEn\v07478.xml

Кроме меню «Открыть» и «Сохранить» программа имеет хэлп с данными автора, инструкциями по работе и лицензионное соглашение.

Зачем программа адвокату?

Отчет о краш-тесте всегда можно скачать с сайта NHTSA, картинку автомобиля сделать свою, а несколько чисел ввести руками – это и будет проверка правильности работы эксперта.

Теперь адвокатам понятно, что такая программа и им тоже не помешает. Кроме проверки расчета эксперта такая простая программа нужна для юридической оценки, а надо ли просить экспертизу с определением затрат энергии на деформацию?

В самом деле, если автомобиль массой 1500 кг оставил тормозной путь 10м и деформировался, то делается элементарная прикидка. Затраты энергии на трение составляют mgfs, где m=1500 кг, g=9.8 м/с², f – коэффициент сцепления шин с дорогой (можно запомнить, что 0.7 для сухого асфальта, 0.5 для мокрого, 0.3 для снега), s=10м. Или, для сухого асфальта, mgfs=102900 Дж. А программа «Энергия деформации CRASH3», например, выдала, как в рассмотренном примере, еще 156825 Дж – в полтора раза больше! При таких условиях, конечно, надо проводить экспертизу и устанавливать затраты энергии на деформацию автомобиля и его начальную скорость процессуальным путем. При этом можно сослаться на эту программу.

Кроме того, как представляется, с запуском «PC-Crash» в госэкспертизе в 2015 году, вопрос проверки того, что они там «насчитают», будет весьма актуальным.

Зачем программа эксперту?

Думается, что для ускорения и повышения надежности расчетов. Когда чисел много, при ручном счете легко ошибиться. В заключении эксперта можно вставлять как скриншоты, так и то, что программа выдает. Кому надо – пусть берут калькулятор и проверяют.

Как приобрести?

Приобрести программу можно у автора, все контакты есть здесь, на «Праворубе». Поставка после оплаты по указанной лицензиатом электронной почте.

В наборе – приложение Windows размером около 17 Мб, файл с чертежом Форда размером 28 Кб в качестве образца, файл xml размером 148 Кб.

Программа никак не защищена от копирования, но представляется сомнительным, что кто-то будет ее использовать нелегально для судебной экспертизы, так как легальность копии легко проверить у автора. Кроме этого в сети Интернет будет размещен список легальных пользователей.

Что дальше?

Все зависит от того, сколько экземпляров этой программы будет фактически востребовано. Если мало, то на этом остановимся. Сам автор может любую задачу решить вручную, квалификация позволяет.

Однако, есть идея наработать несколько подобных простых инструментов. Следующей задачей просится аналогичная программа для расчета затрат энергии деформации боковой части автомобиля. Дальше – то же самое с дифференциацией жесткости в зависимости от локализации места повреждения, дальше – задача столкновения … Это все, еще раз, зависит от рынка.

Нам всем, на «Праворубе», наверное, интересно, чем эта затея закончится. Скорее всего, ничем, в лучшем случае продажей 5-6 экземпляров на всю нашу огромную и вставшую с колен страну. Но и тогда адвокаты в делах по ДТП смогут использовать это в интересах своих подзащитных, задавая экспертам кучу неприятных вопросов.


Все статьи автора на «Праворубе»