Analysis of the risk of double-deck bus rollover at the avoidance of an obstacle (analytical approach and computer simulation)

When critical traffic situations are analysed, particular attention should be paid to the behaviour of double-deck buses in curvilinear motion. Due to the high location of the centre of mass of such vehicles, even relatively low values of vehicle speed result in a considerable risk of bus rollover under the impact of lateral forces.The paper presents an analytical approach to the bus motion along a road bend and a computer simulation of the process of avoiding an obstacle having suddenly sprung up. At the first stage, the hazards encountered during motion along a curve with constant radius were analysed; the motion along a curvilinear path with dynamically varying radius was explored at the second stage. The analysis of the risk of bus rollover at the avoidance of an obstacle is based on a model of bus motion dynamics with 12 degrees of freedom. The calculations were carried out with the use of a computational program specially built for this purpose where a double-deck bus model and a bus driver model, adapted to the traffic situation analysed, were applied.

Podczas analizy krytycznych sytuacji w ruchu drogowym szczególną uwagę warto skierować na zachowanie się autobusów piętrowych (double deck) w ruchu krzywoliniowym. Pojazdy te, wobec wysoko położonego środka masy, są zagrożone przewróceniem się pod działaniem sił bocznych już przy stosunkowo niskich wartościach prędkości jazdy. W pracy przedstawiono ujęcie analityczne w odniesieniu do ruchu autobusu na łuku drogi oraz symulację komputerową procesu omijania nagle pojawiającej się przeszkody. W pierwszym etapie analizie poddano zagrożenia podczas ruchu krzywoliniowego o stałym promieniu, a w drugim rozważa się ruch krzywoliniowy z dynamicznie zmiennym promieniem. Analiza zagrożenia przewróceniem się podczas gwałtownego omijania przeszkody jest oparta na modelu dynamiki autobusu o 12 stopniach swobody. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu zbudowanego w tym celu programu obliczeniowego, w którym aplikowano model autobusu piętrowego i model kierowcy, dostosowany do analizowanej sytuacji drogowej.