衝撃緩和装置
高速道路の衝突クッション
イタリアの高速道路出口に設置された衝突緩衝材

衝撃緩和装置は、クラッシュクッション、クラッシュアッテネーター、またはカウボーイクッションとも呼ばれ、自動車の衝突による構造物、車両、および運転者への損傷を軽減するための装置です。 衝撃緩和装置は、衝突車両の運動エネルギーを吸収するように設計されています。[ 1 ] [ 2 ]また、車両を危険から遠ざけたり、道路機械や作業員から遠ざけたりするように設計されている場合もあります。[ 3 ]衝撃緩和装置は通常、ゴアポイント、クラッシュバリアの導入部、または高架支持部などの高速道路近くの固定構造物の前に配置されます。 一時的なバージョンは、車両に搭載されたものなど、道路建設プロジェクトで使用される場合があります。

手術

衝撃吸収装置は、衝突車両の運動エネルギーを吸収し、安全に停止させるように設計されています。衝撃吸収装置がない場合、路側帯の硬い物体に衝突した車両は急停止します。車内の乗員は即座に車内に衝突し、内臓が胸壁に衝突して重度の内傷を負い、場合によっては死亡に至る可能性があります。衝撃吸収装置は車両の運動エネルギーを安全に分散させることで、このような傷害の防止に役立ちます。[ 2 ]

衝撃緩和装置は、運動エネルギーを消散させる方法によって分類できます。

  1. 運動量の伝達。初期のモデルの多くは、水を満たした樽またはモジュールを連続して配置していました。運動量は水に伝達され、衝突する車両の速度を低下させます。[ 2 ]
  2. 材料の変形。多くの新型減衰装置は、エネルギーを吸収する衝撃吸収ゾーンを形成する、破砕可能な材料（様々な種類の発泡体など）を使用しています。[ 2 ]その他、波形鋼板ガードレール部分を平らにしたり、鋼製ボックスビームを分割したりするものもあります。
  3. 摩擦。一部の減衰器は、スチールケーブルまたはストラップを斜めのスロットまたはチューブに通して、運動エネルギーを熱に変換することによって機能します。

種類

ゲーティング

ゲーティング衝撃緩和装置は、側面から衝突する車両が通過できるようにします（ゲートに似ています）。

ゲーティングアッテネータはより経済的ですが、効果を発揮するためには周囲のクリアランススペースが広くなければなりません。十分なスペースがなければ、逸脱した車が対向車線など別の危険領域に侵入する可能性があります。[ 4 ] [ 5 ]

水入り減衰器

ニュージーランドのオークランドで見られる水入り減衰器

水充填式衝撃吸収装置は、衝撃エネルギーを吸収するために水を満たした容器で構成されています。通常、地面に固定されていないため、バリア移送機やクレーンを使用して容易に設置・移動できます。水充填式衝撃吸収装置は非方向転換性であり、側面に衝突した車両を道路に戻すことはありません。衝突車両のエネルギーは、容器内の水を上下左右に加速させ、そのエネルギーは水に対する作業に消費されます。さらに、この作業は時間の経過とともに行われるため、車両の乗員にかかる減速（負の加速度）が軽減されます。プラスチック容器を潰す際に消費されるエネルギーも少なくなります。寒冷地では、水充填式衝撃吸収装置は使用しないか、凍結防止のために塩化 マグネシウムなどの添加剤が添加されます。

フィッチバリア

カナダにおけるフィッチの障壁

フィッチ・バリアは、砂を詰めたプラスチック製の樽で、通常は黄色で蓋は黒色です。「フィッチ・ハイウェイ・バリア・システム」は、1955年のル・マン24時間レースで、レーシングカー・ドライバーのジョン・フィッチが、コ・ドライバーのピエール・ルヴェがオースチン・ヒーレーのランス・マックリンに猛スピードで追突し、車が宙を舞って観客席に飛び込んだ後に発明しました。車は炎上し、ピエールと観客84名が命を落としたこの事故は、レース史上最悪の出来事となりました。フィッチは、第二次世界大戦中にテントを機銃掃射から守るために砂を詰めた燃料缶を使っていたことに着想を得たと述べています。[ 6 ]初期の試作品は、当初の支持が低かったため、自費で開発され、テストされました。概念実証として、フィッチは砂を詰めた酒樽を使って必要な衝撃緩和効果を生み出し、その後、強化車両を自ら樽に衝突させ、高速度カメラで減速率を記録しました。

フィッチバリアは、高速道路と出口車線の間のガードレールの先端（ゴアと呼ばれるエリア）に、衝突の可能性が最も高い線に沿って三角形状に設置されていることがよくあります。先頭のバリアには砂が最も少なく、後続のバレルには砂が多く含まれています。そのため、車両がバレルに衝突すると、バレルが粉砕され、砂が飛散することで運動エネルギーが分散され、車両は固体の障害物に激しく衝突するのではなく、スムーズに減速するため、乗員の負傷リスクが軽減されます。

フィッチの防護壁は、その効果、低コスト、そして設置・修理・交換の容易さから広く普及しています。1960年代後半に初めて導入されて以来、フィッチの防護壁は年間約17,000人の命を救い、約4億ドルの物的損害と医療費を節約してきたと推定されています。[ 7 ] [ 8 ]

非ゲーティング

カリフォルニア州サンブルーノのタンフォラン・ショッピングセンター近くにある伸縮式衝突クッション

ゲートなしの衝突緩和装置は、正面衝突した車両の進路を遮断し、バリアの側面に衝突した車両の進路を逸らします。アンカー式で高価ですが、狭い場所での使用が可能です。[ 4 ]

クラッシュクッション

クラッシュクッションは複数のセグメントで構成されており、衝突時に互いに押しつぶされて衝撃を吸収します。その主な利点は再利用性です。一部の緩衝器は衝突後、自動的に元の位置に戻りますが[ 9 ]、その他の緩衝器は最小限の修理で済みます[ 10 ] 。

トラック搭載型減衰器

ニュージーランドのトラック搭載型減衰器（TMA）

トラック搭載型衝撃吸収装置（TMA ）は、衝突保護車両（IPV ）とも呼ばれ、除雪車や道路整備車両など、後方からの衝突を受けやすい車両に搭載され、主に高速道路で使用されます。TMAは静止している場合もあれば、低速で移動している場合もあります。作業区域規制では、TMAが作業員や機械に衝突して前方に押し出される可能性を最小限に抑えるため、TMAと作業区域間の最小緩衝距離とトラックの最小質量が規定されていることがよくあります。これは、TMAのパーキングブレーキが作動していない可能性のある移動作業区域では特に重要です。[ 11 ]

スウェーデンなどの一部の国では、道路安全当局が緊急車両として登録された専用のTMA車両を運用しており、渋滞や緊急事態に派遣することができます。[ 12 ]

TMA車両は、消防車などの非特殊車両よりも、道路上の緊急作業員や建設作業員の保護に適しています。TMA車両には、消防車に比べて購入・修理費用の低さ、消防能力の向上（消防車はすぐに使用でき、損傷を受けないため）、衝突車両の乗員の安全性向上など、いくつかの利点があります。これは、TMA車両が衝突エネルギーを吸収するように設計されているのに対し、消防車は剛性が高すぎて重傷や死亡事故につながる可能性があるためです。[ 13 ]

規制

アメリカ合衆国では、衝撃緩和装置はAASHTOの安全ハードウェア評価マニュアル（MASH）に従って試験および分類されています。 [ 14 ]このマニュアルは、 2016年に初めて発行され、全米道路共同研究プログラム（NCHRP）報告書350「道路構造物の安全性能評価のための推奨手順」（1993年）に取って代わりました。[ 15 ]分類は、衝撃緩和装置が設計されている衝突時の車両の最高速度に基づいています。連邦道路局（FHA）は、連邦補助金の払い戻しを受けるためのハードウェア適格性証明書を発行するために、機器を審査します。[ 16 ]

参照

参考文献

  1. ^ 「クラッシュゾーンの仕組み」 2008年8月11日。
  2. ^ a b c d Dreznes, Michael G. (2008). 「世界の道路を、不必要な死を防ぐ、より寛容な高速道路に変える」 . Al-Qadi, Imad L.; Sayed, Tarek; Alnuaimi, Nasser A.; Masad, Eyad (編). 『効率的な交通・舗装システム：特性評価、メカニズム、シミュレーション、モデリング』 . ライデン: CRC Press. pp.  257– 268. ISBN 9780203881200. 2020年7月28日閲覧。
  3. ^ “03-21-00_.PDF” (PDF) . 2004年4月15日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  4. ^ a b「Austroads Report」 2016年4月12日。
  5. ^ 「ゲーティングと非ゲーティングの違いは何か？」 2014年3月25日。
  6. ^ 「レーシングセーフティ - フィッチバリア」 Race Safety.com . 2020年2月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  7. ^ Wharton, Tom (2003年8月14日). 「Talk of the Morning: Time can't catch up with 86-year-old hot rodder」(PDF) . The Salt Lake Tribune . 2021年6月30日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ– Race Safety.comより。
  8. ^マーティン、ダグラス（2012年10月31日）「危険を恐れない魅力的なレーサー、ジョン・フィッチが95歳で死去」ニューヨーク・タイムズ– NYTimes.com経由。
  9. ^ 「エネルギー吸収。React 350衝撃減衰器」。2016年4月12日。
  10. ^ 「道路安全製品：スマートクッション」ヒル＆スミス。2023年7月27日閲覧。
  11. ^交通標識マニュアル 第8章 道路工事および一時的な状況における交通安全対策と標識 パート2：運用(PDF)運輸省2009年 62ページISBN 978-0-11-553052-4。2025年8月23日にアクセス
  12. ^ “ストックホルムスベーガルのフラムコムリガで 10,000 ドルの費用がかかる” . Trafiken.nu。ストックホルム。 2020 年 2 月 12 日。写真 - 車両の後部を参照
  13. ^ 「防火装置 | 防火ブロッカートラック | 防火消防車 | バリアトラック | ブロッカー・タンカー/テンダー消防装置 - 緊急対応のための移動式バリア」 www.mobilebarriers.com . 2023年12月25日閲覧。
  14. ^ 「AASHTOガイダンス」 . 米国運輸省、連邦道路局. 2023年7月27日閲覧。
  15. ^ Ross Jr., HE;​​ Sicking, DL; Zimmer, RA; Michie, JD (1993).道路構造物の安全性能評価のための推奨手順(PDF) (報告書). National Academy Press. ISBN 0-309-04873-7. LCCN  92-61950 . 2023年7月27日閲覧。
  16. ^ 「衝突の重大性を軽減する」米国運輸省連邦道路局。2023年7月27日閲覧。
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