طراحی
وسائط نقلیه سواری برای محافظت از عابر پیاده
اقتباس از مجله BMJ
شماره 7346 سال 2002
ترجمه
: دکتر علیرضا مغیثی، متخصص پزشکی اجتماعی و MPH
تصادفات عابران
پیاده با وسائط نقلیه موتوری چالش اصلی متخصصان بهداشت عمومی، طب تروما و ایمنی
ترافیک است. بیش از یک سوم از 2/1 میلیون مرگ و 10 میلیون جراحت در سال که به علت
تصادفات ترافیکی رخ داده مربوط به عابر پیاده است. سرنشینان خودرو در مقایسه با
عابر پیاده در تصادفات متحمل جراحات متعدد و شدیدتر و مرگ و میر بالاتری هستند.
اگر چه اکثر این تصادفات در کشورهای درحال توسعه اتفاق میافتد ولی کشورهای
پیشرفته و صنعتی نیز بر اثر سوانح ترافیکی و آسیب عابران پیاده متحمل هزینه سنگین
میشوند. میزان آسیب عابرین پیاده برابر میزان آسیب سرنشینان درون خودروهاست و در
نتیجه میزان هزینه تحمیلی آن بر اقتصاد کشور نیز دو برابر بیشتر است.
با وجود وسعت
مشکل، تحقیقاتی که متمرکز بر کاهش آسیبها و جراحات در عابر پیاده باشد بسیار اندک
است و اکثر تحقیقات متمرکز بر سرنشینان درون خودروهاست. بسیاری از تلاشها که برای
کاهش آسیب عابرین پیاده صورت گرفته است بیشتر به جداسازی نظیر احداث پل عابر
پیاده، آموزشهای عمومی و اعمال قانون معطوف بوده است و در این رابطه کمتر به
تغییر در طراحی خودرو توجه شده است. ممکن است این عدم تلاش برای تغییر در طراحی
خودرو به نگرش عمومی جامعه مربوط شود زیرا تصور میشود آسیبها و صدماتی که به
وسیله برخورد یک جسم بزرگ و سخت با عابر پیاده کوچک و شکننده و آسیبپذیر به وجود
میآید را نمیتوان به وسیله تغییر ساختمان خودرو کاهش داد. ولی مهندسان طراحی که
اصول ایمنی را برای سرنشینان خودرو مورد توجه قرار میدهند، میتوانند برای عابر
پیاده نیز محیطی ایمن ایجاد کنند.
امروزه فرهنگ و
فضای علمی حاکم و قانونمند شدن جامعه، سبب شده تا به وسیله طراحی مناسب خودرو و
بکارگیری ابزارهای ایمنی در خودروها مرگ و میر و شدت آسیب عابر پیاده در حوادث
ترافیکی کمتر شود.
آناتومی تصادفات خودرو با عابرین پیاده
در تصادفات
مربوط به عابر پیاده و خودرو، بیشتر آسیبها به علت اصابت قسمتهای جلو خودرو با
عابر پیاده است. در واقع ساختمان جلویی خودرو عامل بیشتر این صدمات است (شکل 1).
شکل
1. نقاط برخورد خودرو در تصادف با عابرین پیاده
در این‌گونه
تصادفات نحوه برخورد قسمتهای مختلف خودرو به اجزای بدن بخوبی شناخته شده است. سپر
خودرو با پاهای عابر پیاده برخورد می‌کند، قسمت برآمده جلو کاپوت به ران یا باسن
ضربه زده و در نهایت سر به سطح خارجی کاپوت یا بادگیر تعبیه شده در قسمت انتهایی
نزدیک به شیشه جلو که فضایی بسیار محکم و سخت است برخورد می‌کند (شکل 2).
در این موقع
عابر پیاده به جلوی خودرو میچسبد و به همین حالت باقی میماند. زمانی که خودرو
متوقف میشود عابر همچنان به راه خود ادامه داده و پس از لحظاتی به زمین میافتد
که این موضوع نیز باعث صدمه بیشتر به وی خواهد شد. با وجودی که ترتیب اتفاقات فوق
به صورت یک مجموعه پی در پی صورت میگیرد ولی شدت واقعی آسیبها بستگی به اندازه
خودرو و عابر، هوشیاری وی قبل از برخورد و سرعت خودرو در هنگام برخورد دارد. کوچک
بودن بدنه اکثر خودروهای شخصی باعث میشود که برخورد در پایینتر از نقطه ثقل صورت
گیرد و در این صورت، مسیر حرکت عابر پیاده مطابق شکل 2 خواهد شد.
شکل
2. ترتیب رخداد حادثه در تصادف خودرو با عابر پیاده
ولی در خودروهای
سنگینتر و بلندتر مانند خودروهای چند منظوره (جیپ)، کامیونت، کامیون و ون،
برخورد، بالاتر از نقطه ثقل است. در این حالت عابر پیاده بدون تماس با کاپوت خودرو
به جلو پرتاب شده و سپس خودرو که سعی در متوقف شدن دارد از روی وی عبور می‌کند.
آسیبها و اقدامات متقابل
در تصادفات عابر
پیاده با خودرو در کدام حالت امکان آسیب عابر کمتر است؟ هنگامی که عابر به سپر
برخورد می‌کند یا هنگام برخورد با کاپوت؟
در تصادفات، سر
و پاها نقاط کلی هستند بیشترین آسیب را می‌بینند. به‌دلیل این‌که ضربه به سر از
مهمترین علل مرگ و میر و ناتوانیهای ناشی از آسیبهای ترافیکی است (شکل 3)،
ایجاد یک بستر نسبتاً نرم در خودرو برای فرود عابر پیاده از اصول اولیه طراحی
ایمنی خودرو برای محافظت از عابر پیاده است. میزان سختی نقاط مختلف که سر با آنها
برخورد می‌کند به طرز باورنکردنی در شدت صدمه و آسیب دخیل است.
شکل
3.
برخورد سر با
قسمت نسبتاً سخت بادگیر، باعث ایجاد آسیب شدید به سر، شکستگی استخوان سر و صورت و
آسیب عروقی حتی در سرعتهای پایین میشود، در حالی که به هنگام برخورد سر با
قسمتهای مرکزی نرمتر، این آسیبها و صدمات کاهش مییابند. به دلیل این که سطح
کاپوت از فلز نه چندان سخت ساخته شده است و نسبتاً ساختمان قابل قبولی دارد خود به
تنهایی خطرآفرین نیست ولی خطر زمانی جدی است که سر به قسمتهایی از کاپوت که روی
اجزای سخت مانند موتور را میپوشاند برخورد کند. راهحلی که برای کاهش ضربات مغزی
در عابر پیاده درنظر گرفته میشود، ایجاد فضای کافی (حداقل 10 سانتیمتر) بین
کاپوت و موتور است. راهحل پیشنهادی دیگر استفاده از کاپوت هوشمند یا فناوری
پیروتکنیک است. در مواقع تصادف، در کاپوت به ضربه حساس بوده و بیدرنگ کمی باز شده
، بدین صورت فضای بین موتور و کاپوت زیاد میشود. این عمل در عین این که شکل اصلی
خودرو را حفظ می‌کند باعث پیشگیری از صدمات جدی به سر نیز میشود.
شکل
4. کاپوت هوشمند (POP-up) مجهز به حسگر
راهحل سوم
استفاده از روش (Pop-Up) است. بدین
صورت که در موقع تصادف لبه انتهایی کاپوت رو به بالا باز شده و مانع از برخورد سر
با قسمت سخت بادگیر میشود. با وجود این موثرترین راه به‌کارگیری کیسه هوا در
فاصله بین کاپوت و موتور، در اطراف بادگیرها و دیگر نقاط سخت خودروست که امکان
برخورد سر با آنها وجود دارد (شکل 5). با وجودی که صدمات در ناحیه سر علت اصلی مرگ
و میر در تصادفات ترافیکی است اما صدمه به پاها از شایعترین آسیبها است. برخورد
مستقیم سپر خودرو با پاهای انسان به شکستگی یک یا هر دو استخوان ساق پا میانجامد و
جراحت رباطهای زانو از دیگر پیامدهای این برخوردهاست.
شکل
5. استفاده از بالشتک و کیسه هوا
تلاش برای کاهش
انتقال قدرت به زانوها و افزایش سطحی که نیرو با آن وارد میشود از دیگر اهداف
طراحی خودروها به‌منظور محافظت از عابر پیاده است. یک راهحل نصب جاذب انرژی روی
سپر خودروهاست، البته کاهش ضریب سختی سپرها با محدودیت همراه است زیرا اصولاً وجود
سپرها برای محافظت جلو خودرو در تصادفات است. آزمایشها با کمک شبیهساز کامپیوتری
نشان داده است که اعمال تغییرات هر چند جزیی و اندک در ساختمان سپرها و در ارتفاع
و شکل خارجی آنها و افزایش میزان هوشیاری عابران پیاده در هنگام برخورد، به میزان
زیادی از صدمه به پاها جلوگیری می‌کند.
در کل سپرهایی که
ارتفاعشان از سطح زمین کم است در موقع برخورد، باعث چرخش همزمان هر دو استخوان ساق
پا میشوند و در این لحظه بدن بر روی خودرو میافتد. سپرهایی که ارتفاع آنها
بالاتر از ارتفاع زانوی عابر پیاده باشد مانند جیپ و پاترول باعث گردش استخوانهای
ساق پا بر خلاف جهت همدیگر شده که این موضوع موجب آسیب شدید زانوها میشود. اضافه
کردن یک سپر کوچکتر در زیر سپر اصلی باعث محدودیت این گردش شده که نتیجه آن توزیع
بهتر نیرو به پاهاست.
طراحی مناسب
چراغهای اصلی در جلو خودرو نیز میتواند به عنوان جاذب انرژی حاصل از برخورد عمل
کند و در نتیجه صدمات ناشی از آن را کاهش دهد.
ارزشیابی و اقدامات انجام شده
کمیته افزایش
ضریب ایمنی خودرو در اروپا (EEVC) به‌منظور
ارزیابی آسیبهای بالقوه برخورد قسمتهای جلو خودرو با عابران پیاده آزمایشهای
اختصاصی را طراحی کرده است. بتازگی نیز این کمیته آزمونهای مستمر شبیهسازی شده که
اثر برخورد خودرو با سرعت 40 کیلومتر در ساعت با عابر پیاده را بررسی می‌کنند، پیشنهاد
می‌کند. (شکل 6)
شکل 6.
آزمون پیشنهادی کمیته افزایش ضریب ایمنی خودرو در اروپا (EEVC)
در اکثر نقاط
کاپوت که میتواند جایگاه فرود سر و زانو باشد این آزمونها انجام میشود. این
نقاط مجهز به گیرندههایی هستند که شدت ضربه، جابه جایی حاصل از آن و شتاب به وجود
آمده را توسط رایانه و با توجه به سطح مقاومت بدن و شاخصهای بیومکانیکی سروپاها
تجزیه و تحلیل می‌کند. براساس توافق داوطلبانه سازندگان خودرو در اروپا، خودروهایی
که بعد از سال 2010 میلادی به بازار عرضه میشوند باید آزمونهای پیشنهادی (EEVC) را با موفقیت گذرانده باشند. هم اکنون طبق
برنامه ارزیابی خودروهای جدید (NCAP)، بسیاری از
کشورها در اقصی نقاط دنیا این آزمونها را انجام میدهند و نتایج آنها برای
اطلاعات بیشتر مشتریان در اختیارشان قرار میگیرد. تخمین زده میشود که اگر این
آزمونها برای همه خودروسازان اجباری شود ، میزان مرگ ومیر عابران پیاده تا بیشتر
از 20 درصد کاهش یابد و برای کاهش بیشتر این میزان بهنگام کردن آزمونها ضروری
است. بخصوص اگر بادگیر خودرو و قاب دور آن نیز مورد آزمون قرار گیرد زیرا این
قسمتها به تنهایی عامل 15 درصد و یا بیشتر از کل آسیبها به عابران پیاده است.
همچنین پیشرفت در دقت ضربه سازها، و تعیین شاخصهای دقیقتر تخمین آسیبها،
نیازمند مطالعات عمیقتر بیومکانیکی است.
اگر چه EEVC
باعث افزایش آگاهی جامعه از موضوع طراحی خودرو و ارتباط آن با عابران پیاده شده
است، ولی زمانی این آزمونها موثر خواهد بود که با روشهای جامع پیشگیری از
آسیبها توأم شود. در این صورت باعث کاهش چشمگیر آسیبها خواهد شد، موضوعی که
زمانی تصور میشد فراتر از تصور انسان است.