LA INVESTIGACIÓN Y RECONSTRUCCIÓN DE ACCIDENTES DE TRÁFICO MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE PROGRAMAS INFORMÁTICOS.

 (Segunda parte)
Adaptado del curso sobre investigación y reconstrucción de accidentes (Accident Investigation, Vehicle Dynamics y Traffíc Accident Reconstrution) que tuvo lugar en el Northwestern University Traffíc Institute, de Illinois (USA),  Junio 2001

Información de los accidentes de tráfico a través de las vías

El examen de las marcas, huellas y vestigios presentes en el lugar donde se produjo el accidente pueden aportar mucha información de cómo se produjo éste, por lo que su examen es especialmente importante. Es más, en algunos casos, sólo podremos contar con la información que podamos obtener de los vestigios físicos, al haber fallecido las personas implicadas y no contar con testigos. Existen 5 grupos principales de huellas de neumáticos: marcas de frenado, marcas de derrape, marcas de aceleración, marcas de neumáticos pinchados e improntas.

Cuadro de características

En cuanto a otros restos que podemos encontrar en las vías, debemos mencionar los siguientes: las marcas producidas por el roce de partes metálicas del vehículo contra el pavimento: arañazos, hendiduras, etc.

También es normal encontrarse material suelto sobre la escena del accidente. Este puede ser material pegado a los bajos de los vehículos que se suelta en el momento de la colisión, líquidos del vehículo (radiador, fundamentalmente), la carga transportada o partes del vehículo. De todos estos tipos de marcas y vestigios físicos que pueden aparecer en el lugar del accidente, hay que tomar cuidadosa nota de su situación y longitud, y conviene identificar qué partes de cada vehículo las produjeron, ya que pueden ser muy importantes para el análisis posterior del accidente.

Análisis de colisiones.

Cada colisión consta de tres eventos.
Primer contacto, que es el momento en el que las fuerzas de la colisión se empiezan a desarrollar entre los objetos involucrados.
Máximo contacto: es el momento en que se presenta la mayor fuerza de la colisión y en la que la deformación es máxima. En este punto la velocidad relativa entre los cuerpos que colisionan es cero.
Separación: en esta fase los objetos se separan. La deformación del máximo contacto permanece como daño del vehículo.


Durante la colisión se producen importantes fuerzas que modifican la velocidad, la dirección y la rotación de los vehículos que colisionan.
El cambio de velocidad depende de la fuerza desencadenada en la colisión y de la masa del objeto involucrado en la colisión. La fuerza ejercida se traduce en las colisiones en el colapso de las partes del vehículo. La extensión de este colapso depende de la cantidad de fuerza y de la resistencia de la estructura del vehículo implicado. Las fuerzas de la colisión además de deformar los vehículos, imponen cambios en la velocidad de los mismos, tanto deceleraciones, como aceleraciones.
Además de estos cambios de velocidad, se pueden producir rotaciones del vehículo. La rotación depende de la cantidad de fuerza, de su dirección y de su punto de aplicación. Si la fuerza de la colisión se ejerce de forma centrada con el centro de gravedad del vehículo no se produce rotación. Por el contrario, cuando no están centradas la dirección principal de la fuerza y el centro de gravedad (colisiones excéntricas) se producirá rotación en los vehículos implicados, rotación que será mayor cuanto mayor sea la distancia del punto de aplicación del centro de gravedad del vehículo.
Igualmente, la colisión produce cambios en la dirección de los vehículos. Si se trata de un impacto parcial y excéntrico, la variación de dirección será pequeña, sin embargo en una colisión total y ligeramente excéntrica, el vehículo no podrá seguir la misma dirección y además de producirse rotación cambiará la dirección que siga tras la separación.
En el análisis de las colisiones es necesario referirse también al daño sufrido por los vehículos. El daño es producto de las fuerzas del impacto que deforman los materiales de los vehículos. Del daño en principio no podemos deducir qué vehículo circulaba mas rápido, ya que el daño depende de la resistencia de los materiales. Así, el vehículo más fuerte es el que sufre menos daño.
Los pasos básicos a seguir para realizar un análisis del accidente de cara a su reconstrucción son los siguientes:
1. Dibujar el contorno de cada vehículo a escala.
2. Para cada vehículo estudiar el daño sufrido y mostrar en el dibujo el perfil de la deformación.
3. Indicar la extensión de la zona dañada con un arco.
4. Localizar el punto de mayor penetración en la zona dañada.
5. Estudiar cuidadosamente la dirección de la fuerza principal y su relación con el centro de gravedad del vehículo para observar la excentricidad que hubiera en el punto de máximo contacto y la rotación que hubiera producido.
6. Poner juntos los dibujos de los vehículos en el punto de máximo contacto, comparando los cambios de dirección y la rotación de los vehículos implicados.
7. Trasladar la posición de los vehículos al croquis postaccidente, intentando ajustar las posiciones con los restos físicos encontrados en la calzada.
8. Localizar también en el croquis el punto de contacto inicial y considerar el movimiento del vehículo desde el punto de máximo contacto hasta la posición final.
9. Intentar explicar todos los signos físicos del accidente: marcas de neumáticos, hendiduras en la calzada, otras marcas, relacionándolos con los movimientos de los vehículos, antes, durante y después de la colisión.

Cálculos para la reconstrucción del accidente.

Con los datos derivados del análisis de las evidencias físicas del accidente es posible determinar las velocidades de colisión de los vehículos implicados. Para ello se utilizan varios enfoques. En primer lugar, se emplean las ecuaciones básicas de la cinemática, para determinar la aceleración, la velocidad inicial, la velocidad final, la distancia y el tiempo. Otro enfoque es el que deriva de la estimación de la velocidad a partir de los daños del vehículo. Según el principio de conservación de la energía, parte de la energía que se disipa en la colisión lo hace en forma de deformaciones en los vehículos. Si se conoce la cantidad de fuerza necesaria para producir un daño, se puede estimar la cantidad de energía disipada en el choque. Esta cantidad de fuerza está relacionada con las características de resistencia a la deformación de la estructura del vehículo. Estas características de resistencia a la deformación se determinan mediante ensayos de choque.

Emori en los años 50 descubrió que la fuerza de deceleración de un vehículo en una colisión era directamente proporcional a la deformación experimentada. La carrocería de los vehículos se comporta según esta teoría como un resorte que absorbe la energía de la colisión. Estudios posteriores de otros autores confirmaron que hay una relación lineal entre la velocidad de impacto y la profundidad de la deformación de la carrocería. Campbell determinó que el daño del vehículo y las características de resistencia a la deformación de la estructura de un vehículo puede usarse para estimar la energía absorbida en forma de deformaciones del vehículo, al existir una relación lineal entre el cambio de velocidad y el cambio de la deformación de la carrocería. Sobre este principio reposan los programas informáticos americanos empleados en la reconstrucción de accidentes.

Para ello tras numerosos ensayos de choque se obtienen para cada vehículo unos coeficientes que son los que se emplean en los cálculos. La complejidad de estos cálculos hace que suelan emplearse herramientas informáticas.  Si bien, hay que tener en cuenta que este método tiene una serie de limitaciones: Los coeficientes se obtienen de las pruebas de choque. La posibilidad de realizar estas pruebas de choque sólo está al alcance de los fabricantes y de escasos laboratorios. Si del vehículo cuyos daños queremos estudiar no tenemos los datos de los coeficientes podemos utilizar los del grupo de vehículos de similares características. Esto, no obstante, puede no ser acertado siempre, ya que los vehículos presentan diferencias.  Otro inconveniente es que este modelo asume un coeficiente uniforme a lo largo de todo el vehículo y eso no es siempre adecuado, ya que en el vehículo existen partes más duras, que ofrecen más resistencia y otras más "blandas".

En concreto, el sistema de reconstrucción de accidentes HVE dispone de los siguientes módulos:

EDCRASH: es un modelo matemático de reconstrucción de accidentes de uno y dos vehículos basado en el análisis de los daños sufridos en la colisión. Su objeto es el cálculo de la velocidad de impacto, del cambio en la velocidad que se produce durante la colisión y de la energía de deformación.EDCRASH analiza las tres fases de una colisión: pre-im pacto, impacto y post-impacto. En la fase de impacto se distinguen los choques colineales (si el ángulo de aproximación es menor de 10° y entonces se usa una solución de análisis de daños) o transversales (si el ángulo de aproximación es mayor de 10° y entonces se usa una solución basada en el momento lineal). En cuanto al análisis posterior al impacto, EDCRASH permite el estudio de accidentes con varios tipos de trayectorias post-impacto, entre las que se incluyen la traslación simple, la rotación y la traslación con giro y deslizamiento.

EDSMAC: es un programa de simulación de colisiones múltiples de vehículos. Parte de una serie de condiciones iniciales asumidas o estimadas, incluyendo posiciones y velocidades y predice la trayectoria de los vehículos después de la colisión. EDSMAC calcula las variables cinemáticas del vehículo en función del tiempo (posición, velocidad y aceleración) y las marcas de los neumáticos. También calcula el perfil de daños resultante, la dirección de la fuerza principal que ha producido los daños y la variación de la velocidad en la colisión.

EDVSM: es una simulación tridimensional de la respuesta de un vehículo de motor a las acciones de un conductor (dirección, frenado, aceleración y cambio de marchas). Incluye un nuevo y potente modelo de interacción entre terreno y neumáticos que permite simular el comportamiento del vehículo circulando prácticamente sobre cualquier superficie.  El programa calcula la cinemática del vehículo (posición, velocidad, aceleración y tiempo), las fuerzas y momentos sobre los neumáticos, las fuerzas y flexiones de la suspensión, el par de giro y de frenada y las acciones del conductor.

Con EDVSM se puede predecir y visualizar la respuesta del vehículo dependiendo de la actuación del conductor, siendo especialmente útil para analizar maniobras con resultado de pérdida de control y vuelcos.

EDVDS: simulación orientada al comportamiento de vehículos ante las condiciones del terreno y las acciones del conductor, permitiendo vuelcos y poder acoplar remolques y semirremolques de hasta cuatro ejes por vehículo, con distintos tipos de sistemas de suspensión y frenada, así como la unión física entre remolques y cabezas tractoras.

EDHIS: realiza un análisis tridimensional de la respuesta de un ocupante o de un peatón durante una colisión o un atropello. EDHIS está basado en el modelo HSRI-3D que fue desarrollado por el University of Michigan Transportation Research Institute para el estudio de conceptos de seguridad avanzada y para el diseño de sistemas de seguridad (cinturones de seguridad), desde el punto de vista de la de la protección del ocupante.Permite predecir y visualizar el movimiento de las personas durante el impacto, pudiendo obtener predicciones de lesiones en varias partes del cuerpo. También permite hacer un estudio de la eficacia de los sistemas de seguridad: cinturones de seguridad y airbag.

EDGEN: es un modelo cinemático que permite estudiar los movimientos de los objetos sin tener en cuenta las fuerzas que los provocan, para el estudio principalmente de posiciones, distancias y tiempo.
En el año 2000 se introdujeron dos nuevos programas dentro del HVE: el SIMÓN y el DyMESH, que utilizan un motor 3D nuevo más potente, permitiendo calcular las fuerzas en 3D teniendo en cuenta fuerzas derivadas de la colisión, del viento, de la suspensión, de las interconexiones con otros vehículos que remolquen, etc.

  Secretariado Permanente del C.S.T.S.C.V. España