활주흔과 정지지점으로부터 수학적방법과 최적화방법에 의한 교통사고 재현기법에 관한 연구 = Accident Reconstruction Analysis by Mathematical and Optimization Method from Skid Mark and Stopped Position

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research investigates the location and speed at the time of collision for an accident case. The collision location was determined by a mathematical method using the tire skid mark on the road surface. The collision speed is determined by a optimization method that minimizes a objective function of the difference in the location of the final stopped position of the vehicle observed in a real collision and a simulated collision experiment. The analysis of the collision speed using the optimization method with an error tolerance of 0.8% revealed the collision speed to be 67.75Km/h for the passenger sedan and 29.67Km/h for the Jeep. However, the collision speed analyzed using current collision speed analysis model equation was 64.97Km/h for the passenger sedan and 31.27Km/h for the Jeep. Therefore, it has been seen that the difference in the collision speed analyzed by the optimization method and current analysis model equation was 2.78Km/h for the passenger sedan and 1.6Km/h for the jeep. Since the speed difference between mathematical method and simulation technique is minimal, use of simulation technique is recommended to further investigate the dynamic motion of vehicle after collision in addition to speed.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 차대차 충돌사고시 차량충돌위치와 충돌속도 분석기법을 사고사례를 통해 연구하였다. 차량충돌위치는 사고현장 노면에 생성된 타이어 마크를 이용하여 수학적방법으로, 충돌속도는 실제 사고차량 최종정지위치와 모의충돌실험을 통해 분석된 차량 최종정지위치와의 차를 목적함수로 하여 이를 최소로 수렴하는 최적화기법을 이용하였다. 연구결과, 승용차량 오른쪽 앞바퀴 위치는 중앙선으로부터 좌측으로 0.45m 떨어진 진행방향 1차로 상이고, 왼쪽 앞바퀴는 중앙으로부터 좌측으로 0.345m 떨어진 지점에 위치한 상태이다. 최적화기법을 이용하여 사고차량의 충돌속도를 분석한 결과, 최적화의 오차율이 0.8%인 경우 충돌속도는 승용차량 67.75Km/h, 짚형 승용차량 29.67Km/h로 분석되었으며, 충돌 후 x축에 대한 속도는 승용차량 20.0Km/h, 짚형승용차량 15.69Km/h이고, y축에 대한 속도는 승용차량 15.68Km/h, 짚형 승용차량 7.66Km/h로 분석되었다. 반면, 기존 충돌속도 분석모형식을 이용하여 사고차량의 충돌속도를 분석한 결과, 승용차량 64.97Km/h, 짚형승용차량 31.27Km/h로 도출되었다. 따라서, 최적화기법을 통해 분석한 충돌속도와 기존 분석모형식을 이용하여 분석한 충돌속도와의 오차가 승용차량 2.78Km/h, 짚형승용차량 1.6Km/h로 최적화기법을 이용하여 분석한 결과에 대한 신뢰성이 높은 것으로 연구결과 도출되었다. 따라서, 추후 차 대 차 충돌사고를 분석함에 있어 타이어 흔적을 이용한 수학적방법과 모의충돌실험을 통한 최적화기법을 이용하면 충돌속도는 물론 충돌전·후 차량의 운동특성에 대한 정확한 분석이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.본 논문은 과학기술부 한국과학재단에서 지원한 첨단도로연구센터의 연구수행 결과입니다.