In this paper, a collision accident of a container/Ro-Ro ship was numerically analyzed. A container trailer collided with a longitudinal bulkhead of the ship in the accident, which constituted a longitudinal wall of a heavy fuel oil tank. Due to the accident, the bulkhead plate was ruptured and the heavy fuel oil spilled out of the tank. The detailed information regarding the collision velocity and the mass of the trailer was not provided. Therefore, several collision accident scenarios were constructed based upon the arrangement of the ramp way. Each collision accident scenario was analyzed to predict the extents of damage using a commercial numerical package, ABAQUS. Based on the analysis results it is proposed how to minimize the extents of damage. Through the investigations performed in this study it was found that the understandings of various damages due to collision accidents and the developments of structural design guidance against collision are necessary for the betterment of Container/RO-RO ships' performance.
The side collision reconstruction algorithm is developed using three dimensional car crash analysis. Medium size passenger car is modeled for finite element analysis. Total 24 side collision configurations, four different speed and six different angle, are set up for making side collision database. Deformation index and degree index are built up for each collision case. Deformation index is a kind of deformation estimate averaging displacement of side door of crashed car from finite element analysis result. Angle index is constructed measuring deformed angle of crashing car. There are two kinds of angle index, one is measured at driver's side and the other is measured at passenger's side. Also a collision analysis information in side of cars is used for giving a basis for scientific and practical reason in a reconstruction of the car accident. The analysis program, LS-DYNA3D is utilized for finite element analysis program for a collision analysis. Those database are used for side collision reconstruction. Side collision reconstruction algorithm is developed, and applied to find the collision conditions before the accident occurs. Three example collision cases are tried to check the effectiveness of the algorithm. Deformation index and angle index is extracted for the case from the analysis result. Deformation index is compared to the established database, and estimated collision speed and angle are introduced by interpolation function. Angle index is used to select a specific collision condition from the several available conditions. The collision condition found by reconstruction algorithm shows good match with original condition within 10% error for speed and angle. As a result, the calculation from the reconstruction of the situation is reproducing the situation well. The performance in this study can be used in many ways for practical field using deformation index and degree index. Other different collision situations may be set up for extending the scope of this study in the future.
This paper presents 3D collision deformation modelling methodologies using photogrammetry for reconstruction of vehicle accidents. A vehicle's deformation shape in collision provides important information on how the vehicle collided. So effective measurement(scanning) and construction of a corresponding appropriate model are essential in the analysis of collision deformation shape for obtaining much information related to collision accident. Two measurement methods were used in this study: Indirect-photogrammetry which requires relatively small amount of photos or videos, and direct-photogrammetry which requires large amount of photos directly taken for the purpose of 3D modelling. When the indirect-photogrammetry method, which was mainly used in this study, lacked enough photographic information, already secured 2D numerical deformation data was used as a compensation. This made 3D collision deformation modelling for accident reconstruction analysis possible.
An intensive study was conducted for the crash worthy structural design of the recently developed Korean High Speed Train (KHST). Two main design concepts were set up to protect both crews and passengers from serious injury in heavy collision accidents, and to reduce damage to the train itself in light collision accidents. A collision against a movable 15-ton rigid obstacle at 110 kph was selected from train accident investigations as the accident scenario for the heavy collisions. A train-to-train collision at the relative velocity of 16 kph was used for the light collision. The crashworthiness behaviors of KHST were numerically evaluated using FEM. Analysis results using 1-D collision dynamics model of the full rake consist and 3-D shell element model of the front end structure showed good crashworthy responses in a viewpoint of structural design. Occupant analyses and sled tests demonstrated that KHST performed well enough to protect occupants under the considered accident scenarios. Finally our numerical approaches were evaluated by a real scale collision test.
Road facilities such as CCTV poles have potential risk of collision accidents with a car. A collision detection algorithm installed in the facility allows the collision accident to be known remotely. Most collision detection algorithms are operated by simply focusing on whether a collision have occurred, because these methods are used to measure only acceleration data from a 3-axis sensor to detect collision. However, it is difficult to detect other detailed information such as malfunction of the sensor, collision direction and collision strength, because it is not known without witness the accident. Therefore, we proposed enhanced detection algorithm to get the collision direction, and the collision strength from the tilt of the facility after accident using a 9-axis sensor in this paper. In order to confirm the performance of the algorithm, an accuracy evaluation experiment was conducted according to the data measurement cycle and the invocation cycle to an detection algorithm. As a result, the proposed enhanced algorithm confirmed 100% accuracy for 50 weak collisions and 50 strong collisions at the 9-axis data measurement cycle of 10ms and the invocation cycle of 1,000ms. In conclusion, the algorithm proposed is expected to provide more reliable and detailed information than existing algorithm.
This case study carried out a rear-end collision accident analysis and physical simulation of an SUV and passenger car. The speed of the SUV by physical analysis is 71 ~ 87 km/h, while the speed of the passenger car is 6 ~ 22 km/h. Simulation results showed the optimal speed conditions for the SUV was 71 km/h, and 7 km/h for the passenger car. Simulations can be verified for the collision analysis. The findings of this study are expected to increase the reliability of accident reconstructions.
An intensive study was conducted for crashworthiness structural design of recently developed Korean High Speed Train. Two nam design concepts are setup to protect the both crews and passengers from serious injury at heavy collision accidents, and to reduce damages of the train itself at light collision accidents. For occupant protection a collision against a movable 15 tons rigid obstacle at 110 kph and a train-to-train collision at 30 kph were selected as accident scenarios for the heavy collisions based on the train accident investigations. A train-to-train collision at 8 kph was used for the light collisions. The crashworthiness behaviors of KHST have been evaluated numerically using the finite element method. Also, one-dimensional collision analyses show good crashworthy responses in a full rake consist and 3-dimensional shell element analyses do in the front-end structures of the power car. Occupant analyses and sled tests demonstrated that KHST performs well enough to protect occupants under the considered accident scenarios.
The purpose of this study is to predict how the actual accident changes by reconstructing the accident with an Autonomous Emergency Braking system (AEB) based on the actual accident of the LTAP-OD (Left Turn Crossing Path - Opponent Direction) intersection. A virtual AEB sensor was developed, and 150 head-on collision accident reports were secured to the insurance company to reconstruct the accident. As a result of the accident type analysis, a total of 13 types of head-on collision accidents were derived, and it is the LTAP-OD intersection accident with the highest frequency. In the LTAP-OD intersection accident, the simulation was conducted by applying the virtual AEB of each vehicle, the accident rate decreased by 90% or more when the AEB of the left-turn vehicle was applied, and the accident rate decreased by 50%. In addition, the most frequent collision types in LTAP-OD accidents were the front bumper on the driver's side of a vehicle going straight and the front bumper on the passenger's side of a vehicle turning left.
선박에서 항해사의 안전운항을 효과적으로 지원하고 충돌사고를 방지하기 위해 다중선박의 충돌 위험도를 추정하는 알고리즘을 개발하였다. 선박 충돌위험도 추정 알고리즘은 선박들의 항행정보로서, AIS 정보를 사용하고, 퍼지 이론을 이용하여 충돌위험도를 계산한다. 지난 연구에서는, 고안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 울산항 해상교통관제(VTS) 센터로부터 수집된, 실제 울산항에서 운행된 선박들의 AIS데이터를 기반으로 검증 시뮬레이션을 수행한 바 있다. 본 논문에서는 선박 충돌위험도 추정 알고리즘을 좀 더 정밀하게 검증하기 위해, 실제 해상충돌사고 데이터에 적용해 보고자 하였다. 이를 위해, 2009년 부산항에서 발생한 석유제품 운반선과 화물선간의 충돌사고에 대한 AIS 데이터를 수집하였고, 이를 이용하여 선박운항 시뮬레이터 기반, 재생 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문에서는 선박 충돌위험도 추정 알고리즘의 특징과, 실제 선박 충돌사고의 AIS 데이터에 대한 재생 시뮬레이션 결과에 대해 소개하였다.
해양사고에서 선박간의 충돌사고가 많은 부분을 차지하고 있으며, 상당수가 인적오류에 의해 발생되고 있다. 본 논문에서는 선박에서 항해사의 안전운항을 효과적으로 지원하고 충돌사고를 방지하기 위해 다중선박의 충돌 위험도를 추정하는 알고리즘을 개발하였다. 선박 충돌위험도 추정 알고리즘은 선박들의 항행정보로서 AIS 정보를 사용하고 퍼지 이론을 이용하여 충돌위험도를 계산한다. 지난 연구에서는 고안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 울산항 해상교통관제(VTS) 센터로부터 실제 울산항에서 운행된 선박들의 AIS데이터를 수집하였고, 이를 기반으로 검증 시뮬레이션을 수행한 바 있다. 본 논문에서는 선박 충돌위험도 추정 알고리즘을 좀더 정밀하게 검증하기 위해 실제 해상충돌사고 데이터에 적용해 보고자 하였다. 이를 위해, 2009년 부산항에서 발생한 석유제품 운반선과 화물선간의 충돌사고에 대한 AIS 데이터를 수집하였고 이를 이용하여 선박운항 시뮬레이터 기반 재생 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 실제 사고 상황에 적용할 경우 충돌 사고가 일어나기 전에 충돌 위험을 표시하여 충돌사고를 경고할 수 있음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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