hc8meifmdc|2010A6132836|Articlebsfe|tblEssay|text_Essay|0xfbffa041020000009d04000001000300

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.