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LA BIOMEC´ANICA DEL IMPACTO APLICADA
AL ACCIDENTE DE TR´AFICO
Juan J. Alba, Alberto Iglesia
TESSA (I3A-Universidad de Zaragoza)
Resumen
La biomec´anica del impacto y la investigaci´on de accidentes de tr´afico son dos disci-
plinas que pueden complementarse mutuamente. El estudio de los accidentes de tr´afico
puede ser de gran utilidad para establecer relaciones entre fen´omenos f´ısicos ocurridos
en un determinado accidente y las consecuencias concretas de ese mismo accidente, de
forma que, a partir de esas observaciones, puedan deducirse conclusiones m´as generales.
Por otro lado, los conocimientos obtenidos a trav´es de la investigaci´on en biomec´anica del
impacto pueden ser utilizados para ayudar en la labor de descubrir los factores y causas
que desencadenaron un determinado accidente.
Poca controversia existe acerca de c´omo la biomec´anica puede beneficiarse de la in-
vestigaci´on de accidentes de tr´afico, pero mucha se genera todav´ıa en el proceso inverso,
ya que en la investigaci´on de accidentes de tr´afico a´un no existen mecanismos que ga-
ranticen el rigor t´ecnico. Esto ´ultimo se ilustra con el breve an´alisis t´ecnico de lo
que ha podido ser el accidente de tr´afico m´as medi´atico de los ´ultimos a˜nos en Espa˜na
y que fue presentado por la Guardia Civil en el pasado SIRAT 2012. Las conclusiones
t´ecnicas que prevalecieron —independientes de las jur´ıdicas, en las que no entramos—
son resultado de alguno de los muy graves errores t´ecnicos cometidos en el
informe elaborado por la fuerza instructora.
Palabras clave: biomec´anica del impacto, accidentes de tr´afico, seguridad en automoci´on
1. Introducci´on
El Instituto de Investigaci´on en Ingenier´ıa de Arag´on (I3A) —uno de los insti-
tutos de la Universidad de Zaragoza— enmarca sus actividades en cuatro ´areas: investiga-
ci´on, transferencia tecnol´ogica, formaci´on y difusi´on cient´ıfica. El I3A est´a constituido por
m´as de 200 doctores y m´as de un centenar de miembros asociados, tales como investiga-
dores, profesores visitantes, personal contratado y personal t´ecnico y de administraci´on.
TESSA es el laboratorio de Tecnolog´ıa de Sistemas y Seguridad en Automoci´on de
la Universidad de Zaragoza, cuya gesti´on est´a delegada en el I3A. El laboratorio, ubicado
en el Parque Tecnol´ogico de MOTORLAND, Alca˜niz (Teruel), centra gran parte de su
actividad en el dise˜no y ensayo a choque de componentes y sistemas que afectan a la
seguridad del autom´ovil, de sus ocupantes o de otros usuarios de las v´ıas de circulaci´on
(motociclistas, peatones, etc.). En la actualidad, TESSA ha extendido sus capacidades
a la biomec´anica del impacto. El equipamiento m´as relevante de que dispone el
laboratorio es:
Simulador de choque. Sistema de simulaci´on de choques de veh´ıculos mediante
impacto de una plataforma m´ovil contra un sistema de deceleraci´on ajustable.
Sala de preparaci´on y an´alisis. Equipada para la preparaci´on de ensayos con
material biol´ogico y su posterior an´alisis tras la realizaci´on de los ensayos.
Figura 1: Simulador de choque (izqda.) y sala de preparaci´on y an´alisis de material
biol´ogico (dcha.).
Lanzador de formas antropom´orficas. Sistema de lanzamiento de impactadores
con velocidad controlada sobre puntos de impacto concretos en los espec´ımenes.
Cluster de supercomputaci´on. Agrupaci´on de recursos de computaci´on para la
resoluci´on de problemas cient´ıficos complejos (por ejemplo, simulaci´on de choque).
C´amaras de captaci´on de movimiento en 3D. Conjunto de c´amaras capaz de
registrar en 3D las evoluciones de dummies y otros espec´ımenes ensayados.
Figura 2: Lanzador universal de formas antropom´orficas (izqda.), cl´uster de super-
computaci´on (centro) y preparaci´on de c´amaras 3D (dcha.).
2. Biomec´anica del impacto
2.1. Definiciones
La biomec´anica estudia la aplicaci´on de las leyes de la mec´anica a las estructuras y
los ´organos de los seres vivos. La biomec´anica del impacto trata de entender c´omo se
producen las lesiones y c´omo se puede gestionar la energ´ıa liberada durante una colisi´on
para evitar superar la tolerancia del tejido y, por tanto, la lesi´on. La investigaci´on en este
campo se basa en la mec´anica general y en la comprensi´on de la fisiolog´ıa y fisiopatolog´ıa
humana, existiendo cuatro ´areas b´asicas de trabajo:
Mecanismos de lesi´on. Antes de encontrar un camino para prevenir las lesiones,
es necesario comprender c´omo se producen.
Respuesta mec´anica. Es necesario cuantificar la respuesta de las estructuras
anat´omicas ante determinadas acciones mec´anicas (por ejemplo, fuerzas o acele-
raciones).
Tolerancia humana. Un aspecto fundamental para los ingenieros de dise˜no es
conocer los niveles de tolerancia humana y los umbrales de lesi´on. Una peculiaridad
que se presenta es la variaci´on de la tolerancia humana en funci´on de factores como
la edad o el sexo. Esto puede llevar a que personas mayores, mujeres o ni˜nos puedan
estar, en algunos casos, menos protegidos.
Simulaci´on del impacto humano. La constante mejora de prestaciones en los
ordenadores permite abordar, cada vez con mayor precisi´on, la simulaci´on num´erica
del cuerpo humano.
Igualmente son objetivos de la biomec´anica del impacto:
Desarrollar y dise˜nar materiales o estructuras que reduzcan y gestionen el nivel de
impacto y de energ´ıa transferida al cuerpo humano.
Desarrollar herramientas biomec´anicas adecuadas para dotar a fabricantes y admi-
nistraciones de instrumentos para la evaluaci´on de los diferentes veh´ıculos en fase
de desarrollo (por ejemplo, dummies y modelos matem´aticos del cuerpo humano).
2.2. Estado del arte
Si bien los avances en biomec´anica del impacto son constantes y significativos, a´un
queda largo camino por recorrer, ya que se est´a trabajando alrededor de un material tan
complejo como el material biol´ogico. Su caracterizaci´on genera problemas tales como:
Dificultad de obtenci´on de muestras y conservaci´on de las mismas manteniendo sus
propiedades mec´anicas.
Obtenci´on de probetas adecuadas para la realizaci´on de ensayos y dificultad de
realizaci´on de los mismos.
Anisotrop´ıa y viscoelasticidad de los materiales biol´ogicos.
Dif´ıcil reproducci´on de condiciones de trabajo de la muestra dentro del organismo.
Gran dispersi´on de resultado entre muestras biol´ogicas debido a su alta variabilidad.
Los materiales biol´ogicos est´an desprovistos de los mecanismos biol´ogicos en los que
se encuentran en el interior del organismo.
Asociaci´on de los materiales biol´ogicos en estructuras m´as complejas.
En el Cuadro 1 se reproduce un resumen del estado actual del conocimiento de la
biomec´anica del impacto para las diferentes zonas anat´omicas (David Viano, 1989).
Regi´on corporal Mecanismo
de lesi´on
Tolerancia
al impacto
Cabeza Cr´aneo
Cara
Cerebro
Columna V´ertebras
M´edula espinal
T´orax Caja tor´acica
Coraz´on
Pulmones
Abdomen ´Organos s´olidos
´Organos blandos
Extremidades F´emur
Otros huesos largos
Articulaciones
M´usculos
´Organos sensitivos Piel
Otros
Conocido/adecuado Conocido en parte/´util Hipot´etico/inadecuado Desconocido/no disponible
Cuadro 1: Herramientas de investigaci´on en la biomec´anica del impacto.
Se constata que el conocimiento sobre el mecanismo de da˜no es adecuado en las estruc-
turas ´oseas. Cara, coraz´on, pulmones, ´organos s´olidos, articulaciones o piel, actualmente,
tienen un conocimiento aceptable pero sistema nervioso central y ´organos huecos ya cuen-
tan con un conocimiento inadecuado o hipot´etico. Si se analiza el estado del arte en el
campo de la tolerancia al impacto, la situaci´on es bastante m´as precaria, presentando el
sistema nervioso central, pulmones, ´organos huecos y m´usculos un conocimiento nulo.
2.3. Herramientas de investigaci´on
Dada la gran dificultad para realizar el an´alisis te´orico de la respuesta del cuerpo
humano a las solicitaciones, con frecuencia se recurre a la experimentaci´on. El Cuadro 2
muestra las principales herramientas para investigar y presenta su potencial frente a las
disciplinas de estudio b´asicas (David Viano, 1989).
Herramientas/
modelo
Mecanismo
de lesi´on
Respuesta
al impacto
Tolerancia
al impacto
Evaluaci´on de
tecnolog´ıas
An´alisis de accidentes
Estudio cl´ınico
Pruebas con voluntarios
Modelos animales
Ensayos con cad´averes
Ensayos con dummies
Modelos matem´aticos
Conocido/adecuado Conocido en parte/´util Hipot´etico/inadecuado Desconocido/no disponible
Cuadro 2: Herramientas de investigaci´on en la biomec´anica del impacto
Queda de manifiesto la necesidad de seguir trabajando con cad´averes humanos,
pues se consigue informaci´on fundamental para el estudio del mecanismo de da˜no, la
respuesta al impacto y la tolerancia al impacto. De forma paralela hay que indicar el
desconocimiento que la influencia del tono muscular, flujo sangu´ıneo o respiraci´on pueda
tener en la biofidelidad de estos modelos. No se sabe cu´an importantes son estos factores,
puesto que nunca se han realizado ensayos con cuerpos vivos.
Los voluntarios humanos, por motivos ´eticos obvios, se someten a ensayos en rangos
de solicitaci´on que limitan su uso en cuanto a la investigaci´on del mecanismo de da˜no y
la tolerancia al impacto. No obstante, son de gran importancia en escenarios alejados del
umbral de da˜no (por ejemplo, en el mecanismo de lesi´on en la zona cervical por alcance).
La investigaci´on de accidentes presenta buen potencial en el estudio del mecanismo
de da˜no, pues puede asociar causas a efectos, pero presenta escaso potencial investigador
por la gran variabilidad en la definici´on del escenario. Por ejemplo, se puede determinar
la velocidad de un accidente con un rango de fiabilidad de un 10-20 %, pero este rango es
excesivo para evaluar las respuestas del cuerpo humano, ya de por s´ı bastante variable.
Los estudios cl´ınicos nos presentan su principal capacidad en la determinaci´on del
mecanismo de da˜no, pero el desconocimiento del tipo de solicitaci´on y de la energ´ıa invo-
lucrada en el accidente hace de esta herramienta, la de menor potencial de las citadas.
Los modelos matem´aticos son la herramienta con m´as futuro de todas. No obs-
tante, va a ser necesario esperar unos a˜nos para realizar una ´optima correlaci´on entre
el comportamiento del ser humano al impacto y los modelos de c´alculo, as´ı como una
caracterizaci´on completa del cuerpo humano.
Una de las herramientas m´as potentes para el desarrollo de un veh´ıculo son los
com´unmente conocidos como dummies. Permiten valorar desde el punto de vista del
ocupante el comportamiento —en caso de accidente— de la estructura, de los sistemas
de retenci´on y de todos los elementos interiores. Su gran aplicaci´on est´a en la de evalua-
ci´on de tecnolog´ıas durante la fase de desarrollo. El desarrollo de un dummy tiene que
contemplar tres requerimientos fundamentales:
Biofidelidad: grado en que las caracter´ısticas humanas son incorporadas en el dummy.
Relaci´on entre medidas de las respuestas del dummy y da˜no potencial.
Repetitividad y durabilidad.
Los dummies han sido dise˜nados para responder a impactos concretos. Si se estudia
la rodilla de un dummy, para el caso de un atropello, los criterios biomec´anicos a estudiar
son la aceleraci´on en la tibia, el desplazamiento relativo entre el f´emur y la tibia y, por
´ultimo, el ´angulo doblado en valgo. Esto se asociar´ıa a las lesiones de meseta tibial,
ligamento lateral interno, menisco externo, etc. Pero si analizamos el caso de la rodilla de
un ocupante de un veh´ıculo en caso de choque frontal, lo que se mide es la fuerza que se
transmite al f´emur a trav´es de la articulaci´on de la rodilla asociado a fracturas de f´emur,
luxaciones de cadera, etc., as´ı como el desplazamiento relativo entre el f´emur y la tibia,
da˜nando el ligamento cruzado posterior. Esto indica que hay que adaptar para cada tipo
de solicitaci´on el tipo de dummy capaz de realizar una lectura correcta y biofiel de la
misma y que, por ´ultimo, ´esta sea comparada con un criterio biomec´anico tal que permita
establecer, como m´ınimo, una probabilidad de lesi´on.
3. Aplicabilidad a los accidentes de trafico
3.1. Desarrollo de criterios biomec´anicos
La herramienta t´ecnica utilizada para evaluar el riesgo de lesi´on es el criterio bio-
mec´anico, una funci´on matem´atica que asocia la probabilidad de lesi´on de una deter-
minada estructura corporal con una funci´on de par´ametros medibles f´ısicamente. Estos
criterios se han desarrollado para varias regiones corporales bien sometiendo a cad´ave-
res a impactos en situaciones controladas o bien comparando las lesiones observadas en
cad´averes con las medidas obtenidas utilizando dummies. En cualquiera de los dos casos
se hace necesario una medida de las magnitudes f´ısicas existentes durante el impacto y de
las consecuencias fisiol´ogicas de ´este.
Quiz´as uno de los criterios mas conocidos sea el HIC (Head Injury Criterion) que
relaciona una funci´on dependiente de la aceleraci´on resultante del centro de gravedad de
la cabeza con la probabilidad de sufrir un traumatismo craneoencef´alico. El c´alculo del
valor del HIC viene dado por la ecuaci´on:
HIC =
1
t2 − t1
t2
t1
a(t) dt
2,5
(t2 − t1)
m´ax
(1)
Ha habido un proceso hist´orico de desarrollo de curvas de riesgo de lesi´on para el
HIC. Durante la d´ecada de 1950 se llevaron a cabo ensayos biomec´anicos de impacto con
cad´averes humanos para obtener la aceleraci´on de la cabeza, la duraci´on del impacto y
la lesi´on resultante (principalmente, fractura de cr´aneo). En estos ensayos se realizaban
impactos en la cabeza usando cad´averes completos o componentes aislados. En algunos
de estos experimentos se produc´ıan fracturas de cr´aneo, mientras que en otros no.
Inicialmente, se usaba una curva para delimitar los casos de fractura frente a los casos
en los que no hab´ıa fractura (esto es, los datos por encima de la curva mostraban una
fractura y los datos por debajo indicaban no fractura). Con posterioridad se usaron datos
adicionales y corregidos para modificar la curva inicial y crear nuevas curvas de tolerancia.
La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), en 1972, incluy´o el HIC
en las Federal Motor Vehicle Safety Standards (Normas de Seguridad en Automoci´on
Federales), pasando a ser usado a nivel mundial para evaluar las lesiones en la cabeza en
numerosas aplicaciones biomec´anicas.
3.2. Funciones de riesgo de lesi´on espec´ıficas basadas en huma-
nos y en dispositivos antropom´orficos (dummies)
Hugo Mellander dijo en la IRCOBI Conference de 1984: ((la funci´on de transferencia
de los datos biomec´anicos basados en las herramientas antes mencionadas transforma-
dos en los dummies es muy compleja y algunas veces no completamente entendida ni
comprobada)).
Esto debe tenerse en cuenta cuando lo m´as habitual es evaluar la respuesta del dummy
frente a riesgo de lesi´on en el dise˜no de un autom´ovil. Si no se ha realizado correctamente
el an´alisis de respuesta del dummy frente al criterio biomec´anico, se podr´ıan llegar a con-
clusiones err´oneas. Por tanto, es necesario conocer exactamente la funci´on de transferencia
entre criterio biomec´anico y respuesta del dummy, o se estar´ıa desarrollando un veh´ıculo
con una herramienta no optimizada.
Aunque no es posible evaluar de forma directa y a gran escala el riesgo de lesi´on de
una persona, a menudo se usa en la investigaci´on el criterio de lesi´on basado en humanos
junto con ensayos de choques con dummies, ensayos reguladores y programas de ensayos
de evaluaci´on de los consumidores. Conviene tener en cuenta que cuando un criterio de
lesi´on basado en humanos se usa en ensayos de choque con dummies, se est´a asumiendo
la biofidelidad perfecta del dummy a la hora de replicar la biomec´anica de las lesiones de
un humano.
Los dummies —dise˜nados para mantener su integridad en los repetidos ensayos de
choque para la evaluaci´on de par´ametros de lesi´on— est´an preparados de forma especial
para medir de forma fiable los par´ametros de lesi´on m´as que para imitar una respuesta
biofiel que implique interacciones entre las diferentes estructuras corporales. Asimismo,
es posible que la medida y evaluaci´on de las lesiones en sujetos humanos no se pueda
reproducir en un dummy debido a las diferencias anat´omicas y geom´etricas. Por esto, los
criterios de lesi´on basados en humanos, aunque se miden directamente en el sujeto, no se
pueden aplicar mientras la evaluaci´on se lleve a cabo usando crash test dummies.
Una forma alternativa de definir un criterio de lesi´on es el criterio de lesi´on basado
en dummies. Para su desarrollo se llevan a cabo ensayos experimentales con cad´averes y
dummies bajo las mismas condiciones de ensayo (ensayos por parejas o matched-pair).
Los resultados de estos ensayos se analizan entonces para determinar la correlaci´on es-
tad´ısticamente significativa entre el resultado de lesi´on observado en los cad´averes y el
correspondiente par´ametro de ingenier´ıa medido en el dummy. Si se demuestra dicha rela-
ci´on, entonces el criterio de lesi´on se expresa en t´erminos de medidas hechas directamente
en el dummy, pero se pueden traducir en t´erminos de gravedad de lesi´on en humanos bajo
condiciones id´enticas.
A continuaci´on se incluyen algunas de las ventajas de usar el criterio de lesi´on basado
en dummies:
1. El dummy usado no tiene que ser completamente biofiel; la falta de biofidelidad
puede compensarse usando correlaciones estad´ısticas con el suficiente n´umero de
datos de ensayos por pares.
2. El uso de instrumentaci´on invasiva innecesaria en los cad´averes influye en la respues-
ta del cad´aver e incluso modifica la probabilidad de lesi´on (por ejemplo, las costillas
presentan mayor probabilidad de fractura en el punto en el que se les coloca un
aceler´ometro).
3. El uso de una funci´on que indica el riesgo de lesi´on que sea espec´ıfica para dummies
posibilita una mayor precisi´on en la predicci´on de la lesi´on y por lo tanto, puede
servir de gu´ıa para el dise˜no m´as preciso de veh´ıculos.
A pesar de estas ventajas, es necesario tener en cuenta que el desarrollo de un criterio
de lesi´on espec´ıfico para dummies requiere numerosos ensayos experimentales por pares
as´ı como el desarrollo de modelos estad´ısticos.
3.3. Escalado y corredores
Una vez realizados los experimentos oportunos, los resultados rara vez son aplicables
directamente, casi siempre es necesario realizar algunas operaciones adicionales entre las
que destaca, por su elevado inter´es, el escalado y el desarrollo de corredores.
Escalado. La investigaci´on en esta disciplina a menudo aplica solicitaciones (fuer-
zas, momentos,...) a un n´umero de sujetos, obteniendo como respuesta un abanico
de respuestas individuales. Hay que corregir o ajustar por variabilidad por diferen-
cia de masa, densidad, m´odulo el´astico, por vital importancia y por dimensi´on del
elemento a estudiar. El escalado tiene por objeto reducir a un modelo determinado
todas las solicitaciones aplicadas, con el fin de ser comparadas sobre el mismo sujeto
y con id´enticas propiedades.
Desarrollo de corredores. Los corredores permiten estandarizar las diferentes
respuestas proporcionadas obtenidas por diferentes sujetos ante un mismo estado
de cargas (por ejemplo, la relaci´on fuerza-deformaci´on en una compresi´on tor´acica
originada por un impacto directo). Cualquier sustituto biofiel deber´a responder den-
tro del corredor como muestra de su capacidad para reproducir el comportamiento
humano.
4. Receptividad en la investigaci´on de accidentes
En Espa˜na, no son aislados los casos en los que las fuerzas instructoras de atestados
cometen errores t´ecnicos a la hora de investigar accidentes de tr´afico. Hasta cierto punto
puede entenderse, ya que hablar de ((fuerzas instructoras de atestados)) supone hablar de
cuerpos policiales con distintos niveles de formaci´on y disponibilidad de medios que, a
su vez, cada uno de ellos, posee distintos niveles de formaci´on y disponibilidad
de medios en su propio seno. En estas circunstancias, es esperable que el error t´ecnico
aparezca, pero deber´ıamos luchar para que de ninguna forma ese error pueda
ser trascendente en las consecuencias jur´ıdicas que —para los afectados—
pudieran derivarse.
Como ya se ha indicado, desde la Universidad de Zaragoza se ha querido apostar por la
investigaci´on en materia de biomec´anica del impacto, esperando que el conocimiento desa-
rrollado pueda ser ´util, entre otras aplicaciones, a la investigaci´on de accidentes de tr´afico.
En cualquier caso, no somos optimistas acerca de la trascendencia que las aportaciones
pudieran tener a la hora de establecer conclusiones t´ecnicas sobre los accidentes de tr´afico.
Para apoyar nuestro pesimismo, nos ha parecido interesante introducir algunos comenta-
rios t´ecnicos relacionados con un accidente de tr´afico concreto que hemos seleccionado por
el mero hecho de que ese mismo accidente fue presentado por la Guardia Civil
de Tr´afico en el pasado SIRAT 2012 con su consecuente repercusi´on. La fuerza
instructora design´o a uno de sus equipos previsiblemente m´as cualificados para
realizar su intervenci´on t´ecnica. En este mismo accidente intervino personal t´ecnico
de la Universidad de Zaragoza a requerimiento de uno de los afectados. A continuaci´on
se describen algunas aspectos relevantes de la investigaci´on.
5. Caso de estudio: graves errores t´ecnicos en la in-
vestigaci´on oficial de accidentes
5.1. Motivaci´on
Con este apartado se pretende realizar una sencilla aportaci´on que evidencie lo que
todav´ıa se puede presentar en la investigaci´on oficial de accidentes de tr´afico en Es-
pa˜na, proviniendo incluso de uno de los equipos de instrucci´on supuestamente
mejor preparados. El problema que subyace se formula en torno a la conveniencia, o no,
de dedicar una serie de recursos materiales y humanos a la obtenci´on de una determinada
informaci´on que puede ser cuestionada por personas de capacitaci´on tecnol´ogica
desconocida e insuficiente para realizar determinados an´alisis, pero con alta
capacidad de influencia en la toma de decisiones. Dicho de otra forma, aunque
afortunadamente no sea algo generalizado, un mal atestado que contenga gra-
ves de errores puede cuestionar un informe t´ecnico riguroso y objetivo. Por ello,
y para ilustrarlo, se introducen algunos comentarios sobre la visi´on oficial de un accidente
que —sin haber sido a´un juzgado— quiso presentar la Guardia Civil hace dos
a˜nos, en el SIRAT 2012.
5.2. Generalidades
En una colisi´on frontal entre dos turismos, la fuerza instructora del atestado establece
conclusiones sobre las velocidades de circulaci´on previas al accidente y sobre la din´amica
de la colisi´on, vali´endose para ello del solo uso de un paquete inform´atico de c´alculo. En-
tre otras peculiaridades objetivas, el trabajo de la fuerza instructora del atestado llega
a sus conclusiones utilizando un veh´ıculo err´oneo y violando principios f´ısi-
cos elementales, as´ı como transcribiendo resultados inform´aticos que no est´an
sujetos a trazabilidad, contradicci´on o interpretaci´on te´orica.
El accidente ocurri´o un mes de mayo, en torno a las 22:30 horas, en una carretera
auton´omica y afect´o a un Mercedes Benz R 320 CDI y un Seat Altea 1.9 D. El ocupante del
turismo Mercedes Benz R 320 CDI result´o herido muy grave, mientras que el ocupante del
turismo Seat Altea 1.9 D result´o fallecido. El equipo investigador de la Universidad
de Zaragoza realiz´o su propia toma de datos y dispuso, adem´as, de todos los
documentos obrantes en autos, incluidos los informes de lesiones y autopsia
correspondientes a los dos conductores.
5.3. An´alisis del informe de la fuerza instructora del atestado
La fuerza instructora del atestado elabor´o un amplio informe de la colisi´on ocurrida
entre los veh´ıculos Mercedes R 320 CDI y Seat Altea 1.9 D mediante el software denomi-
nado HVE (Human, Vehicle, Environment), de la firma comercial Engineering Dynamics
Corporation. Al utilizar este software —y al igual que ocurre con cualquier otro software
de simulaci´on— los resultados obtenidos est´an fuertemente condicionados por los datos
aportados a los m´odulos de c´alculo, por lo que es de gran importancia adquirir consciencia
de los grados de incertidumbre que se puedan generar en el estudio de cada accidente. En
este caso concreto, los c´alculos que afectan al an´alisis de la colisi´on presentan inconsisten-
cias que ser´an analizadas a continuaci´on.
5.3.1. Balance energ´etico de la colisi´on
El Teorema de la Energ´ıa establece que entre dos posiciones de un sistema la variaci´on
de la energ´ıa cin´etica es igual al trabajo realizado por todas las fuerzas — exteriores e
interiores— que act´uan sobre las part´ıculas del sistema. El Teorema de la Energ´ıa, cuando
se aplica al estudio de colisiones entre veh´ıculos, debe ser interpretado en el sentido de que
la energ´ıa cin´etica inicial que poseen los veh´ıculos antes de colisionar, va a ser mermada
por la acci´on de unas fuerzas internas (tal y como son las deformaciones que experimentan
los veh´ıculos) y de unas fuerzas externas (tal y como son los arrastres de los veh´ıculos
sobre el firme). La acci´on de estas fuerzas reducir´a de forma continuada la energ´ıa cin´etica
del sistema compuesto por ambos veh´ıculos, hasta que se produzca su detenci´on final. En
el trabajo realizado por la fuerza instructora del atestado, la simple comparaci´on entre
—por un lado— la suma de las energ´ıas disipadas en las distintas fases del accidente y
—por otro lado— la energ´ıa total previa al accidente que te´oricamente deber´ıa disiparse,
no son coincidentes, lo que demuestra que se viola el Teorema de la Energ´ıa.
5.3.2. Balance de la cantidad de movimiento
El Teorema de la Cantidad de Movimiento establece que la velocidad de variaci´on
del vector cantidad de movimiento es igual a la resultante de las fuerzas exteriores que
act´uan sobre el sistema. El Teorema de la Cantidad de Movimiento es aplicable al estudio
de colisiones entre veh´ıculos cuando la interacci´on entre ellos es importante, provocando
da˜nos de considerable magnitud. Ante este supuesto, las fuerzas exteriores pueden ser
consideradas de valor inapreciable frente a las fuerzas interiores y, por tanto, no se produce
variaci´on del vector cantidad de movimiento, siendo ´este constante en los instantes previos
a la colisi´on, durante la colisi´on y en los instantes posteriores a la colisi´on. En el an´alisis de
colisiones tambi´en se utiliza el concepto de coeficiente de restituci´on, una relaci´on entre
las velocidades relativas de aproximaci´on y las de separaci´on, cuyo valor generalmente
est´a comprendido entre 0 y 1. El valor del coeficiente de restituci´on en las colisiones
el´asticas es 1, mientras que en las colisiones completamente inel´asticas es 0. Entre los
casos extremos de las colisiones el´asticas y las colisiones completamente inel´asticas, se
sit´uan aquellas colisiones en las que los m´oviles sufren alg´un tipo de deformaci´on en el
choque, pero sin llegar a quedar acopladas tras la colisi´on.
La fuerza instructora del atestado pone de manifiesto que el valor del coeficiente de
restituci´on entre los veh´ıculos adquiere un valor c = 0, 002, es decir, que la velocidad
relativa de aproximaci´on de los veh´ıculos antes de la colisi´on deber´ıa ser 500 veces superior
a la velocidad relativa de separaci´on tras la colisi´on. Si este hecho fuera cierto, se llegar´ıa
a la conclusi´on de que, tras el acidente, el turismo Seat Altea 1.9 D deber´ıa alejarse del
turismo Mercedes Benz R320 CDI con una velocidad relativa de 0, 35 km/h. Sin embargo,
la fuerza instructora del atestado tambi´en establece en su informe que la velocidad de
separaci´on del turismo Mercedes Benz R320 CDI era de 63,8 km/h, siendo de 38,7 km/h
la correspondiente al turismo Seat Altea 1.9 D, lo que se traduce en una contradicci´on.
5.3.3. Clasificaci´on de da˜nos de la colisi´on
La clasificaci´on de da˜nos de la colisi´on (CDC) es un c´odigo compuesto por siete carac-
teres alfanum´ericos. En el informe t´ecnico elaborado por la fuerza instructora del atestado
se muestra la clasificaci´on de da˜nos de la colisi´on para cada uno de los dos veh´ıculos afec-
tados. En ambos casos, el c´odigo asignado es 11FYEW5, cuyo desglose es:
((11)) direcci´on de la fuerza principal de impacto seg´un criterio de sectores horarios.
((F)) ´area proyectada que contiene la deformaci´on, en este caso el plano frontal.
((Y)) da˜no localizado en la zona central e izquierda del frontal del veh´ıculo.
((E)) da˜nos situados —en altura— por debajo de la l´ınea del cintur´on de seguridad.
((W)) ´area de impacto extensa.
((5)) profundidad del da˜no que, en este caso, queda referido hasta el punto central
de la base del parabrisas.
En el informe t´ecnico elaborado por la fuerza instructora del atestado, el software
cambia los valores y pasa a asignar c´odigo 11FYEW4 para el turismo Merces Benz R
320 CDI, y c´odigo 11LYEW7 para el turismo Seat Altea 1.9 D. Para el Mercedes Benz,
el c´odigo CDC s´olo cambia en su s´eptimo car´acter, pasando de ((5)) a ((4)), lo que significa
que se ha rebajado la profundidad del da˜no. Para el Seat Altea, el cambio del car´acter ((F))
al car´acter ((L)) significa que el ´area proyectada que contiene la deformaci´on se identifica
m´as claramente con el lateral izquierdo, y no con el frontal. Al producirse este cambio,
el car´acter ((Y)) pasa a significar que el da˜no se localiza en la parte central y anterior del
lateral del veh´ıculo. Por su parte, el s´eptimo car´acter adquiere un valor de ((7)) que indica
que la profundidad del da˜no alcanza —lateralmente— m´as all´a del plano de simetr´ıa
longitudinal del veh´ıculo.
5.3.4. Din´amica de la colisi´on
Mercedes R 320 CDI. En la Figura 3, las flechas naranjas muestran los extremos
de los largueros (el izquierdo, muy deformado bajo la traviesa) y —bajo la flecha
verde— un patr´on de estr´ıas (detalle en la imagen de la derecha) donde tambi´en
es posible apreciar restos de pintura del veh´ıculo oponente. Las estr´ıas muestran el
desplazamiento relativo que, durante el impacto, se produjo entre ambos veh´ıculos.
Figura 3: Mercedes Benz R 320 CDI. Vista frontal de da˜nos (izqda.) y detalle de
estr´ıas y restos de pintura del veh´ıculo oponente localizados en el frontal (dcha.).
Seat Altea 1.9 D. En la Figura 4, las flechas naranjas muestran la posici´on de
los largueros (el derecho, ligeramente ladeado hacia su izquierda; el izquierdo, cla-
ramente doblado tambi´en hacia la izquierda, quedando su extremo situado delante
del neum´atico delantero izquierdo). El tipo de esfuerzo a que fue sometido el lar-
guero izquierdo tuvo clara componente transversal (incluso fue da˜nada la traviesa
frontal que qued´o desprendida de su posici´on). En la imagen de la derecha tambi´en
se observa —marcado por una flecha verde— un patr´on de estr´ıas que muestran el
desplazamiento relativo que, durante el impacto, se produjo entre ambos veh´ıculos.
Figura 4: Seat Altea 1.9 D. Vista frontal de los da˜nos del veh´ıculo (izqda.) y detalle
de estr´ıas originadas por el contacto con el veh´ıculo oponente (dcha.)
Caracter´ısticas de la colisi´on. Tras el impacto, ambos veh´ıculos iniciaron su
movimiento post-colisi´on sin realizar giros que les apartaran significativamente de
la direcci´on que llevaban en los instantes pre-colisi´on. As´ı, la colisi´on no responde
al patr´on cl´asico de colisi´on frontal descentrada, mostrado en las Figuras 5 y 6. En
el desarrollo de las secuencias se aprecia c´omo este tipo de colisiones lleva asociado
el giro de los veh´ıculos.
Figura 5: Secuencia de una colisi´on frontal descentrada.
Figura 6: Secuencia de una colisi´on frontal descentrada.
Por otro lado, existi´o movimiento relativo lateral entre ambos veh´ıculos. Esto se
deduce de las estr´ıas en la pintura de los cap´os y del tipo de deformaci´on sufrido
por el larguero izquierdo del turismo Seat Altea 1.9 D. Adem´as, el software utilizado
por la fuerza instructora del atestado intenta dar resultados en este mismo sentido.
De hecho, el software EDSMAC4 cambia el c´odigo CDC para el turismo Seat Altea
1.9 D, pasando de 11FYEW5 (da˜no frontal) a 11LYEW7 (da˜no lateral, en concreto,
en la parte central y anterior del lateral del veh´ıculo).
Por ´ultimo, seg´un la fuerza instructora, en el momento de la separaci´on de los
veh´ıculos la componente longitudinal de la velocidad del turismo Mercedes (63,2
km/h) es superior a la del turismo Seat (-37,0 km/h), es decir, el turismo Mercedes
estar´ıa literalmente atravesando al turismo Seat.
Figura 7: Velocidades pre y post-impacto, seg´un la fuerza instructora (se usa un
veh´ıculo err´oneo que genera una referencia a un ((Mercedes S-420))).
Podr´ıamos encontrar una explicaci´on l´ogica de los hechos si pens´aramos en una coli-
si´on con patr´on tipo ((small overlap)), lo que implicar´ıa que la aplicaci´on de m´etodos
cl´asicos de c´alculo de energ´ıas absorbidas llevar´ıa a errores muy significativos.
5.3.5. Evaluaci´on de la energ´ıa absorbida en la colisi´on
En el informe t´ecnico elaborado por la fuerza instructora del atestado no se especifica
qu´e m´etodo de c´alculo se utiliza para estimar las energ´ıas absorbidas en la colisi´on.
Tampoco se especifiquen los coeficientes de rigidez utilizados para realizar los
c´alculos, m´axime cuando estos coeficientes influyen directamente en el valor de las energ´ıas
calculadas. Los coeficientes pueden ser obtenidos para veh´ıculos concretos pero, en su
defecto, deben utilizarse coeficientes gen´ericos para distintas categor´ıas de veh´ıculos.
Tampoco se tiene en cuenta que la deformaci´on de uno de los largueros es a flexi´on, y
se considera que es a compresi´on. Adem´as, la fuerza instructora del atestado muestra en
su informe copias de pantalla de ordenador donde se comprueba que se utiliza un Mer-
cedes S 420 como fuente de datos para realizar los c´alculos correspondientes
al Mercedes Benz R 320 CDI.
La fuerza instructora del atestado considera que es irrelevante este hecho, ya que no
hace menci´on alguna en su informe, ni tan siquiera para abrir la posibilidad de cometer
alg´un tipo de error originado en la diferencia de coeficientes de rigidez entre dos veh´ıculos
tan distintos, por tipolog´ıa y por a˜no de dise˜no.
Figura 8: A la izquierda, un Mercedes S420 4-dr de los a˜nos 90 utilizado por la
fuerza instructora en sus c´alculos; a la derecha, un Mercedes R320 CDI como el
accidentado. Las diferencias, obviamente, son tambi´en estructurales.
Figura 9: Veh´ıculo err´oneo utilizado en los c´alculos de la fuerza instructora. Es obvio
que existen diferencias en peso y momentos de inercia en relaci´on con el veh´ıculo
correcto.
5.4. Conclusiones
Es esperable que la biomec´anica del impacto avance en su desarrollo y que el co-
nocimiento generado sea aplicable en el entendimiento de los accidentes de tr´afico. Sin
embargo, poco se espera de esta disciplina en lo que se refiere a contribuir al beneficio
de los ciudadanos afectados por los accidentes de tr´afico. La situaci´on que se ha descrito
refleja una triste realidad y es que, en el ´ambito jur´ıdico, la falta de rigor tecnol´ogico
puede tener serias consecuencias.
As´ı, se ha realizado un breve an´alisis t´ecnico del informe elaborado por la fuerza
instructora de un determinado accidente de tr´afico. En ´el, se concluye: ((La velocidad de
colisi´on del turismo Mercedes Benz R320 CDI matr´ıcula XXXX-XXX era de 125 km/h,
siendo de 50 km/h la correspondiente al turismo Seat Altea 1.9D matr´ıcula XXXX-XXX)).
Por otro lado, en este informe:
1. Se utiliza un paquete de software como ((caja negra)), sin explicar su base te´orica,
sin explicar sus limitaciones y restricciones, sin explicar la posible sensibilidad de
los resultados a determinados datos, sin trazabilidad,...
2. No se cumple el Teorema de la Energ´ıa.
3. No se cumple el Teorema de la Cantidad de Movimiento.
4. El software, para dar resultados coherentes, indica que los da˜nos deben responder a
otras caracter´ısticas.
5. No se explica el m´etodo de c´alculo utilizado para estimar las energ´ıas absorbidas en
la colisi´on.
6. No se dice qu´e coeficientes de rigidez se utilizan en los c´alculos.
7. No se explica c´omo deber´ıa modificarse el m´etodo de c´alculo para adaptarlo al
an´alisis de un larguero mayoritariamente deformado por flexi´on.
8. Se interpreta err´oneamente la colisi´on al considerarse que se produce una igualdad
de picos de fuerza sin que exista giro de los veh´ıculos en el impacto.
9. Se trabaja con veh´ıculo equivocado.
A la vista de estos hechos y circunstancias cabe preguntarse:
¿Es razonable dar un resultado ´unico, sin establecer ning´un rango de posible error?
¿Es razonable no autocuestionarse por qu´e el software intenta corregir la clasificaci´on
de los da˜nos?
¿Es razonable pensar que los resultados no van a cambiar, ni m´ınima-
mente, pese a trabajar con un veh´ıculo err´oneo, de los a˜nos 90, cuyas carac-
ter´ısticas son notoriamente diferentes a las del veh´ıculo realmente accidentado?
El rigor t´ecnico exige dar respuesta a ´estas y a otras muchas preguntas, explicando en
qu´e medida pueden verse afectados los resultados y generando rangos de validez de los
mismos.
Nuestra impresi´on subjetiva es que muchos de los intervinientes en el proceso oficial
de investigaci´on y reconstrucci´on de accidentes de tr´afico podr´ıan carecer de una cultura
tecnol´ogica de base (que podr´ıa estar proporcionada por titulaciones como ingenier´ıa
t´ecnica o superior), lo que evidencia que el m´etodo, entendido en su sentido amplio, no
siempre es el adecuado. Dicho en palabras llanas, si un ingeniero se estudiara todas las
leyes existentes, seguir´ıa careciendo de la formaci´on jur´ıdica de base que le permitiera
ejercer como abogado. As´ı, viceversa, un licenciado en derecho que se estudie f´ormulas y
m´as f´ormulas, tambi´en carecer´a de esa base tecnol´ogica que, entre otras cosas, le conferir´ıa
la debida prudencia ante cualquier resultado inform´atico.
En resumen, estas ideas nos llevan a preguntarnos si tiene sentido trabajar en la
aplicaci´on de tecnolog´ıas sofisticadas al ´ambito de los accidentes de tr´afico cuando no
existe garant´ıa alguna de que el conocimiento aportado pueda ser considerado, o tan
siquiera contrastado t´ecnicamente.
Situaciones como ´esta pasan a formar parte de esa ((verdad jur´ıdica)) que se debe acatar.
Pero s´ı que nos corresponde a nosotros y todos los t´ecnicos que trabajan en materia de
seguridad en automoci´on seguir esforz´andonos para encontrar las v´ıas que impidan que
estos informes err´oneos puedan llegar a tener consecuencias para las personas.
6. Referencias
C. Arregui; J. Luz´on; F. L´opez-Vald´es; E. del Pozo; M Segu´ı. Fundamentos de
biomec´anica en las lesiones por accidente de tr´afico. ETRASA. 2012.
J. J. Alba; Alberto Iglesia; Mar´ıa A. Garc´ıa-Romanos. Technique and road accidents:
a lot to do. SECURITAS VIALIS. 2 - 1, pp. 33 - 38. 2010.
A. Iglesia; J. J. Alba; R. Alonso. Accidentes de tr´afico: inspecci´on del veh´ıculo.
PONS. 2003.
J. J. Alba; A. Iglesia; J. Aragu´as. Accidentes de tr´afico: introducci´on al an´alisis de
deformaciones. PONS. 2003.

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La Biomecánica del Impacto aplicada al accidente de tráfico

  • 1. LA BIOMEC´ANICA DEL IMPACTO APLICADA AL ACCIDENTE DE TR´AFICO Juan J. Alba, Alberto Iglesia TESSA (I3A-Universidad de Zaragoza) Resumen La biomec´anica del impacto y la investigaci´on de accidentes de tr´afico son dos disci- plinas que pueden complementarse mutuamente. El estudio de los accidentes de tr´afico puede ser de gran utilidad para establecer relaciones entre fen´omenos f´ısicos ocurridos en un determinado accidente y las consecuencias concretas de ese mismo accidente, de forma que, a partir de esas observaciones, puedan deducirse conclusiones m´as generales. Por otro lado, los conocimientos obtenidos a trav´es de la investigaci´on en biomec´anica del impacto pueden ser utilizados para ayudar en la labor de descubrir los factores y causas que desencadenaron un determinado accidente. Poca controversia existe acerca de c´omo la biomec´anica puede beneficiarse de la in- vestigaci´on de accidentes de tr´afico, pero mucha se genera todav´ıa en el proceso inverso, ya que en la investigaci´on de accidentes de tr´afico a´un no existen mecanismos que ga- ranticen el rigor t´ecnico. Esto ´ultimo se ilustra con el breve an´alisis t´ecnico de lo que ha podido ser el accidente de tr´afico m´as medi´atico de los ´ultimos a˜nos en Espa˜na y que fue presentado por la Guardia Civil en el pasado SIRAT 2012. Las conclusiones t´ecnicas que prevalecieron —independientes de las jur´ıdicas, en las que no entramos— son resultado de alguno de los muy graves errores t´ecnicos cometidos en el informe elaborado por la fuerza instructora. Palabras clave: biomec´anica del impacto, accidentes de tr´afico, seguridad en automoci´on 1. Introducci´on El Instituto de Investigaci´on en Ingenier´ıa de Arag´on (I3A) —uno de los insti- tutos de la Universidad de Zaragoza— enmarca sus actividades en cuatro ´areas: investiga- ci´on, transferencia tecnol´ogica, formaci´on y difusi´on cient´ıfica. El I3A est´a constituido por m´as de 200 doctores y m´as de un centenar de miembros asociados, tales como investiga- dores, profesores visitantes, personal contratado y personal t´ecnico y de administraci´on. TESSA es el laboratorio de Tecnolog´ıa de Sistemas y Seguridad en Automoci´on de la Universidad de Zaragoza, cuya gesti´on est´a delegada en el I3A. El laboratorio, ubicado en el Parque Tecnol´ogico de MOTORLAND, Alca˜niz (Teruel), centra gran parte de su actividad en el dise˜no y ensayo a choque de componentes y sistemas que afectan a la seguridad del autom´ovil, de sus ocupantes o de otros usuarios de las v´ıas de circulaci´on (motociclistas, peatones, etc.). En la actualidad, TESSA ha extendido sus capacidades a la biomec´anica del impacto. El equipamiento m´as relevante de que dispone el laboratorio es:
  • 2. Simulador de choque. Sistema de simulaci´on de choques de veh´ıculos mediante impacto de una plataforma m´ovil contra un sistema de deceleraci´on ajustable. Sala de preparaci´on y an´alisis. Equipada para la preparaci´on de ensayos con material biol´ogico y su posterior an´alisis tras la realizaci´on de los ensayos. Figura 1: Simulador de choque (izqda.) y sala de preparaci´on y an´alisis de material biol´ogico (dcha.). Lanzador de formas antropom´orficas. Sistema de lanzamiento de impactadores con velocidad controlada sobre puntos de impacto concretos en los espec´ımenes. Cluster de supercomputaci´on. Agrupaci´on de recursos de computaci´on para la resoluci´on de problemas cient´ıficos complejos (por ejemplo, simulaci´on de choque). C´amaras de captaci´on de movimiento en 3D. Conjunto de c´amaras capaz de registrar en 3D las evoluciones de dummies y otros espec´ımenes ensayados. Figura 2: Lanzador universal de formas antropom´orficas (izqda.), cl´uster de super- computaci´on (centro) y preparaci´on de c´amaras 3D (dcha.).
  • 3. 2. Biomec´anica del impacto 2.1. Definiciones La biomec´anica estudia la aplicaci´on de las leyes de la mec´anica a las estructuras y los ´organos de los seres vivos. La biomec´anica del impacto trata de entender c´omo se producen las lesiones y c´omo se puede gestionar la energ´ıa liberada durante una colisi´on para evitar superar la tolerancia del tejido y, por tanto, la lesi´on. La investigaci´on en este campo se basa en la mec´anica general y en la comprensi´on de la fisiolog´ıa y fisiopatolog´ıa humana, existiendo cuatro ´areas b´asicas de trabajo: Mecanismos de lesi´on. Antes de encontrar un camino para prevenir las lesiones, es necesario comprender c´omo se producen. Respuesta mec´anica. Es necesario cuantificar la respuesta de las estructuras anat´omicas ante determinadas acciones mec´anicas (por ejemplo, fuerzas o acele- raciones). Tolerancia humana. Un aspecto fundamental para los ingenieros de dise˜no es conocer los niveles de tolerancia humana y los umbrales de lesi´on. Una peculiaridad que se presenta es la variaci´on de la tolerancia humana en funci´on de factores como la edad o el sexo. Esto puede llevar a que personas mayores, mujeres o ni˜nos puedan estar, en algunos casos, menos protegidos. Simulaci´on del impacto humano. La constante mejora de prestaciones en los ordenadores permite abordar, cada vez con mayor precisi´on, la simulaci´on num´erica del cuerpo humano. Igualmente son objetivos de la biomec´anica del impacto: Desarrollar y dise˜nar materiales o estructuras que reduzcan y gestionen el nivel de impacto y de energ´ıa transferida al cuerpo humano. Desarrollar herramientas biomec´anicas adecuadas para dotar a fabricantes y admi- nistraciones de instrumentos para la evaluaci´on de los diferentes veh´ıculos en fase de desarrollo (por ejemplo, dummies y modelos matem´aticos del cuerpo humano). 2.2. Estado del arte Si bien los avances en biomec´anica del impacto son constantes y significativos, a´un queda largo camino por recorrer, ya que se est´a trabajando alrededor de un material tan complejo como el material biol´ogico. Su caracterizaci´on genera problemas tales como:
  • 4. Dificultad de obtenci´on de muestras y conservaci´on de las mismas manteniendo sus propiedades mec´anicas. Obtenci´on de probetas adecuadas para la realizaci´on de ensayos y dificultad de realizaci´on de los mismos. Anisotrop´ıa y viscoelasticidad de los materiales biol´ogicos. Dif´ıcil reproducci´on de condiciones de trabajo de la muestra dentro del organismo. Gran dispersi´on de resultado entre muestras biol´ogicas debido a su alta variabilidad. Los materiales biol´ogicos est´an desprovistos de los mecanismos biol´ogicos en los que se encuentran en el interior del organismo. Asociaci´on de los materiales biol´ogicos en estructuras m´as complejas. En el Cuadro 1 se reproduce un resumen del estado actual del conocimiento de la biomec´anica del impacto para las diferentes zonas anat´omicas (David Viano, 1989). Regi´on corporal Mecanismo de lesi´on Tolerancia al impacto Cabeza Cr´aneo Cara Cerebro Columna V´ertebras M´edula espinal T´orax Caja tor´acica Coraz´on Pulmones Abdomen ´Organos s´olidos ´Organos blandos Extremidades F´emur Otros huesos largos Articulaciones M´usculos ´Organos sensitivos Piel Otros Conocido/adecuado Conocido en parte/´util Hipot´etico/inadecuado Desconocido/no disponible Cuadro 1: Herramientas de investigaci´on en la biomec´anica del impacto. Se constata que el conocimiento sobre el mecanismo de da˜no es adecuado en las estruc- turas ´oseas. Cara, coraz´on, pulmones, ´organos s´olidos, articulaciones o piel, actualmente, tienen un conocimiento aceptable pero sistema nervioso central y ´organos huecos ya cuen- tan con un conocimiento inadecuado o hipot´etico. Si se analiza el estado del arte en el campo de la tolerancia al impacto, la situaci´on es bastante m´as precaria, presentando el sistema nervioso central, pulmones, ´organos huecos y m´usculos un conocimiento nulo.
  • 5. 2.3. Herramientas de investigaci´on Dada la gran dificultad para realizar el an´alisis te´orico de la respuesta del cuerpo humano a las solicitaciones, con frecuencia se recurre a la experimentaci´on. El Cuadro 2 muestra las principales herramientas para investigar y presenta su potencial frente a las disciplinas de estudio b´asicas (David Viano, 1989). Herramientas/ modelo Mecanismo de lesi´on Respuesta al impacto Tolerancia al impacto Evaluaci´on de tecnolog´ıas An´alisis de accidentes Estudio cl´ınico Pruebas con voluntarios Modelos animales Ensayos con cad´averes Ensayos con dummies Modelos matem´aticos Conocido/adecuado Conocido en parte/´util Hipot´etico/inadecuado Desconocido/no disponible Cuadro 2: Herramientas de investigaci´on en la biomec´anica del impacto Queda de manifiesto la necesidad de seguir trabajando con cad´averes humanos, pues se consigue informaci´on fundamental para el estudio del mecanismo de da˜no, la respuesta al impacto y la tolerancia al impacto. De forma paralela hay que indicar el desconocimiento que la influencia del tono muscular, flujo sangu´ıneo o respiraci´on pueda tener en la biofidelidad de estos modelos. No se sabe cu´an importantes son estos factores, puesto que nunca se han realizado ensayos con cuerpos vivos. Los voluntarios humanos, por motivos ´eticos obvios, se someten a ensayos en rangos de solicitaci´on que limitan su uso en cuanto a la investigaci´on del mecanismo de da˜no y la tolerancia al impacto. No obstante, son de gran importancia en escenarios alejados del umbral de da˜no (por ejemplo, en el mecanismo de lesi´on en la zona cervical por alcance). La investigaci´on de accidentes presenta buen potencial en el estudio del mecanismo de da˜no, pues puede asociar causas a efectos, pero presenta escaso potencial investigador por la gran variabilidad en la definici´on del escenario. Por ejemplo, se puede determinar la velocidad de un accidente con un rango de fiabilidad de un 10-20 %, pero este rango es excesivo para evaluar las respuestas del cuerpo humano, ya de por s´ı bastante variable. Los estudios cl´ınicos nos presentan su principal capacidad en la determinaci´on del mecanismo de da˜no, pero el desconocimiento del tipo de solicitaci´on y de la energ´ıa invo- lucrada en el accidente hace de esta herramienta, la de menor potencial de las citadas. Los modelos matem´aticos son la herramienta con m´as futuro de todas. No obs- tante, va a ser necesario esperar unos a˜nos para realizar una ´optima correlaci´on entre el comportamiento del ser humano al impacto y los modelos de c´alculo, as´ı como una caracterizaci´on completa del cuerpo humano.
  • 6. Una de las herramientas m´as potentes para el desarrollo de un veh´ıculo son los com´unmente conocidos como dummies. Permiten valorar desde el punto de vista del ocupante el comportamiento —en caso de accidente— de la estructura, de los sistemas de retenci´on y de todos los elementos interiores. Su gran aplicaci´on est´a en la de evalua- ci´on de tecnolog´ıas durante la fase de desarrollo. El desarrollo de un dummy tiene que contemplar tres requerimientos fundamentales: Biofidelidad: grado en que las caracter´ısticas humanas son incorporadas en el dummy. Relaci´on entre medidas de las respuestas del dummy y da˜no potencial. Repetitividad y durabilidad. Los dummies han sido dise˜nados para responder a impactos concretos. Si se estudia la rodilla de un dummy, para el caso de un atropello, los criterios biomec´anicos a estudiar son la aceleraci´on en la tibia, el desplazamiento relativo entre el f´emur y la tibia y, por ´ultimo, el ´angulo doblado en valgo. Esto se asociar´ıa a las lesiones de meseta tibial, ligamento lateral interno, menisco externo, etc. Pero si analizamos el caso de la rodilla de un ocupante de un veh´ıculo en caso de choque frontal, lo que se mide es la fuerza que se transmite al f´emur a trav´es de la articulaci´on de la rodilla asociado a fracturas de f´emur, luxaciones de cadera, etc., as´ı como el desplazamiento relativo entre el f´emur y la tibia, da˜nando el ligamento cruzado posterior. Esto indica que hay que adaptar para cada tipo de solicitaci´on el tipo de dummy capaz de realizar una lectura correcta y biofiel de la misma y que, por ´ultimo, ´esta sea comparada con un criterio biomec´anico tal que permita establecer, como m´ınimo, una probabilidad de lesi´on. 3. Aplicabilidad a los accidentes de trafico 3.1. Desarrollo de criterios biomec´anicos La herramienta t´ecnica utilizada para evaluar el riesgo de lesi´on es el criterio bio- mec´anico, una funci´on matem´atica que asocia la probabilidad de lesi´on de una deter- minada estructura corporal con una funci´on de par´ametros medibles f´ısicamente. Estos criterios se han desarrollado para varias regiones corporales bien sometiendo a cad´ave- res a impactos en situaciones controladas o bien comparando las lesiones observadas en cad´averes con las medidas obtenidas utilizando dummies. En cualquiera de los dos casos se hace necesario una medida de las magnitudes f´ısicas existentes durante el impacto y de las consecuencias fisiol´ogicas de ´este. Quiz´as uno de los criterios mas conocidos sea el HIC (Head Injury Criterion) que relaciona una funci´on dependiente de la aceleraci´on resultante del centro de gravedad de
  • 7. la cabeza con la probabilidad de sufrir un traumatismo craneoencef´alico. El c´alculo del valor del HIC viene dado por la ecuaci´on: HIC = 1 t2 − t1 t2 t1 a(t) dt 2,5 (t2 − t1) m´ax (1) Ha habido un proceso hist´orico de desarrollo de curvas de riesgo de lesi´on para el HIC. Durante la d´ecada de 1950 se llevaron a cabo ensayos biomec´anicos de impacto con cad´averes humanos para obtener la aceleraci´on de la cabeza, la duraci´on del impacto y la lesi´on resultante (principalmente, fractura de cr´aneo). En estos ensayos se realizaban impactos en la cabeza usando cad´averes completos o componentes aislados. En algunos de estos experimentos se produc´ıan fracturas de cr´aneo, mientras que en otros no. Inicialmente, se usaba una curva para delimitar los casos de fractura frente a los casos en los que no hab´ıa fractura (esto es, los datos por encima de la curva mostraban una fractura y los datos por debajo indicaban no fractura). Con posterioridad se usaron datos adicionales y corregidos para modificar la curva inicial y crear nuevas curvas de tolerancia. La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), en 1972, incluy´o el HIC en las Federal Motor Vehicle Safety Standards (Normas de Seguridad en Automoci´on Federales), pasando a ser usado a nivel mundial para evaluar las lesiones en la cabeza en numerosas aplicaciones biomec´anicas. 3.2. Funciones de riesgo de lesi´on espec´ıficas basadas en huma- nos y en dispositivos antropom´orficos (dummies) Hugo Mellander dijo en la IRCOBI Conference de 1984: ((la funci´on de transferencia de los datos biomec´anicos basados en las herramientas antes mencionadas transforma- dos en los dummies es muy compleja y algunas veces no completamente entendida ni comprobada)). Esto debe tenerse en cuenta cuando lo m´as habitual es evaluar la respuesta del dummy frente a riesgo de lesi´on en el dise˜no de un autom´ovil. Si no se ha realizado correctamente el an´alisis de respuesta del dummy frente al criterio biomec´anico, se podr´ıan llegar a con- clusiones err´oneas. Por tanto, es necesario conocer exactamente la funci´on de transferencia entre criterio biomec´anico y respuesta del dummy, o se estar´ıa desarrollando un veh´ıculo con una herramienta no optimizada. Aunque no es posible evaluar de forma directa y a gran escala el riesgo de lesi´on de una persona, a menudo se usa en la investigaci´on el criterio de lesi´on basado en humanos junto con ensayos de choques con dummies, ensayos reguladores y programas de ensayos de evaluaci´on de los consumidores. Conviene tener en cuenta que cuando un criterio de
  • 8. lesi´on basado en humanos se usa en ensayos de choque con dummies, se est´a asumiendo la biofidelidad perfecta del dummy a la hora de replicar la biomec´anica de las lesiones de un humano. Los dummies —dise˜nados para mantener su integridad en los repetidos ensayos de choque para la evaluaci´on de par´ametros de lesi´on— est´an preparados de forma especial para medir de forma fiable los par´ametros de lesi´on m´as que para imitar una respuesta biofiel que implique interacciones entre las diferentes estructuras corporales. Asimismo, es posible que la medida y evaluaci´on de las lesiones en sujetos humanos no se pueda reproducir en un dummy debido a las diferencias anat´omicas y geom´etricas. Por esto, los criterios de lesi´on basados en humanos, aunque se miden directamente en el sujeto, no se pueden aplicar mientras la evaluaci´on se lleve a cabo usando crash test dummies. Una forma alternativa de definir un criterio de lesi´on es el criterio de lesi´on basado en dummies. Para su desarrollo se llevan a cabo ensayos experimentales con cad´averes y dummies bajo las mismas condiciones de ensayo (ensayos por parejas o matched-pair). Los resultados de estos ensayos se analizan entonces para determinar la correlaci´on es- tad´ısticamente significativa entre el resultado de lesi´on observado en los cad´averes y el correspondiente par´ametro de ingenier´ıa medido en el dummy. Si se demuestra dicha rela- ci´on, entonces el criterio de lesi´on se expresa en t´erminos de medidas hechas directamente en el dummy, pero se pueden traducir en t´erminos de gravedad de lesi´on en humanos bajo condiciones id´enticas. A continuaci´on se incluyen algunas de las ventajas de usar el criterio de lesi´on basado en dummies: 1. El dummy usado no tiene que ser completamente biofiel; la falta de biofidelidad puede compensarse usando correlaciones estad´ısticas con el suficiente n´umero de datos de ensayos por pares. 2. El uso de instrumentaci´on invasiva innecesaria en los cad´averes influye en la respues- ta del cad´aver e incluso modifica la probabilidad de lesi´on (por ejemplo, las costillas presentan mayor probabilidad de fractura en el punto en el que se les coloca un aceler´ometro). 3. El uso de una funci´on que indica el riesgo de lesi´on que sea espec´ıfica para dummies posibilita una mayor precisi´on en la predicci´on de la lesi´on y por lo tanto, puede servir de gu´ıa para el dise˜no m´as preciso de veh´ıculos. A pesar de estas ventajas, es necesario tener en cuenta que el desarrollo de un criterio de lesi´on espec´ıfico para dummies requiere numerosos ensayos experimentales por pares as´ı como el desarrollo de modelos estad´ısticos.
  • 9. 3.3. Escalado y corredores Una vez realizados los experimentos oportunos, los resultados rara vez son aplicables directamente, casi siempre es necesario realizar algunas operaciones adicionales entre las que destaca, por su elevado inter´es, el escalado y el desarrollo de corredores. Escalado. La investigaci´on en esta disciplina a menudo aplica solicitaciones (fuer- zas, momentos,...) a un n´umero de sujetos, obteniendo como respuesta un abanico de respuestas individuales. Hay que corregir o ajustar por variabilidad por diferen- cia de masa, densidad, m´odulo el´astico, por vital importancia y por dimensi´on del elemento a estudiar. El escalado tiene por objeto reducir a un modelo determinado todas las solicitaciones aplicadas, con el fin de ser comparadas sobre el mismo sujeto y con id´enticas propiedades. Desarrollo de corredores. Los corredores permiten estandarizar las diferentes respuestas proporcionadas obtenidas por diferentes sujetos ante un mismo estado de cargas (por ejemplo, la relaci´on fuerza-deformaci´on en una compresi´on tor´acica originada por un impacto directo). Cualquier sustituto biofiel deber´a responder den- tro del corredor como muestra de su capacidad para reproducir el comportamiento humano. 4. Receptividad en la investigaci´on de accidentes En Espa˜na, no son aislados los casos en los que las fuerzas instructoras de atestados cometen errores t´ecnicos a la hora de investigar accidentes de tr´afico. Hasta cierto punto puede entenderse, ya que hablar de ((fuerzas instructoras de atestados)) supone hablar de cuerpos policiales con distintos niveles de formaci´on y disponibilidad de medios que, a su vez, cada uno de ellos, posee distintos niveles de formaci´on y disponibilidad de medios en su propio seno. En estas circunstancias, es esperable que el error t´ecnico aparezca, pero deber´ıamos luchar para que de ninguna forma ese error pueda ser trascendente en las consecuencias jur´ıdicas que —para los afectados— pudieran derivarse. Como ya se ha indicado, desde la Universidad de Zaragoza se ha querido apostar por la investigaci´on en materia de biomec´anica del impacto, esperando que el conocimiento desa- rrollado pueda ser ´util, entre otras aplicaciones, a la investigaci´on de accidentes de tr´afico. En cualquier caso, no somos optimistas acerca de la trascendencia que las aportaciones pudieran tener a la hora de establecer conclusiones t´ecnicas sobre los accidentes de tr´afico. Para apoyar nuestro pesimismo, nos ha parecido interesante introducir algunos comenta- rios t´ecnicos relacionados con un accidente de tr´afico concreto que hemos seleccionado por el mero hecho de que ese mismo accidente fue presentado por la Guardia Civil de Tr´afico en el pasado SIRAT 2012 con su consecuente repercusi´on. La fuerza instructora design´o a uno de sus equipos previsiblemente m´as cualificados para
  • 10. realizar su intervenci´on t´ecnica. En este mismo accidente intervino personal t´ecnico de la Universidad de Zaragoza a requerimiento de uno de los afectados. A continuaci´on se describen algunas aspectos relevantes de la investigaci´on. 5. Caso de estudio: graves errores t´ecnicos en la in- vestigaci´on oficial de accidentes 5.1. Motivaci´on Con este apartado se pretende realizar una sencilla aportaci´on que evidencie lo que todav´ıa se puede presentar en la investigaci´on oficial de accidentes de tr´afico en Es- pa˜na, proviniendo incluso de uno de los equipos de instrucci´on supuestamente mejor preparados. El problema que subyace se formula en torno a la conveniencia, o no, de dedicar una serie de recursos materiales y humanos a la obtenci´on de una determinada informaci´on que puede ser cuestionada por personas de capacitaci´on tecnol´ogica desconocida e insuficiente para realizar determinados an´alisis, pero con alta capacidad de influencia en la toma de decisiones. Dicho de otra forma, aunque afortunadamente no sea algo generalizado, un mal atestado que contenga gra- ves de errores puede cuestionar un informe t´ecnico riguroso y objetivo. Por ello, y para ilustrarlo, se introducen algunos comentarios sobre la visi´on oficial de un accidente que —sin haber sido a´un juzgado— quiso presentar la Guardia Civil hace dos a˜nos, en el SIRAT 2012. 5.2. Generalidades En una colisi´on frontal entre dos turismos, la fuerza instructora del atestado establece conclusiones sobre las velocidades de circulaci´on previas al accidente y sobre la din´amica de la colisi´on, vali´endose para ello del solo uso de un paquete inform´atico de c´alculo. En- tre otras peculiaridades objetivas, el trabajo de la fuerza instructora del atestado llega a sus conclusiones utilizando un veh´ıculo err´oneo y violando principios f´ısi- cos elementales, as´ı como transcribiendo resultados inform´aticos que no est´an sujetos a trazabilidad, contradicci´on o interpretaci´on te´orica. El accidente ocurri´o un mes de mayo, en torno a las 22:30 horas, en una carretera auton´omica y afect´o a un Mercedes Benz R 320 CDI y un Seat Altea 1.9 D. El ocupante del turismo Mercedes Benz R 320 CDI result´o herido muy grave, mientras que el ocupante del turismo Seat Altea 1.9 D result´o fallecido. El equipo investigador de la Universidad de Zaragoza realiz´o su propia toma de datos y dispuso, adem´as, de todos los documentos obrantes en autos, incluidos los informes de lesiones y autopsia correspondientes a los dos conductores.
  • 11. 5.3. An´alisis del informe de la fuerza instructora del atestado La fuerza instructora del atestado elabor´o un amplio informe de la colisi´on ocurrida entre los veh´ıculos Mercedes R 320 CDI y Seat Altea 1.9 D mediante el software denomi- nado HVE (Human, Vehicle, Environment), de la firma comercial Engineering Dynamics Corporation. Al utilizar este software —y al igual que ocurre con cualquier otro software de simulaci´on— los resultados obtenidos est´an fuertemente condicionados por los datos aportados a los m´odulos de c´alculo, por lo que es de gran importancia adquirir consciencia de los grados de incertidumbre que se puedan generar en el estudio de cada accidente. En este caso concreto, los c´alculos que afectan al an´alisis de la colisi´on presentan inconsisten- cias que ser´an analizadas a continuaci´on. 5.3.1. Balance energ´etico de la colisi´on El Teorema de la Energ´ıa establece que entre dos posiciones de un sistema la variaci´on de la energ´ıa cin´etica es igual al trabajo realizado por todas las fuerzas — exteriores e interiores— que act´uan sobre las part´ıculas del sistema. El Teorema de la Energ´ıa, cuando se aplica al estudio de colisiones entre veh´ıculos, debe ser interpretado en el sentido de que la energ´ıa cin´etica inicial que poseen los veh´ıculos antes de colisionar, va a ser mermada por la acci´on de unas fuerzas internas (tal y como son las deformaciones que experimentan los veh´ıculos) y de unas fuerzas externas (tal y como son los arrastres de los veh´ıculos sobre el firme). La acci´on de estas fuerzas reducir´a de forma continuada la energ´ıa cin´etica del sistema compuesto por ambos veh´ıculos, hasta que se produzca su detenci´on final. En el trabajo realizado por la fuerza instructora del atestado, la simple comparaci´on entre —por un lado— la suma de las energ´ıas disipadas en las distintas fases del accidente y —por otro lado— la energ´ıa total previa al accidente que te´oricamente deber´ıa disiparse, no son coincidentes, lo que demuestra que se viola el Teorema de la Energ´ıa. 5.3.2. Balance de la cantidad de movimiento El Teorema de la Cantidad de Movimiento establece que la velocidad de variaci´on del vector cantidad de movimiento es igual a la resultante de las fuerzas exteriores que act´uan sobre el sistema. El Teorema de la Cantidad de Movimiento es aplicable al estudio de colisiones entre veh´ıculos cuando la interacci´on entre ellos es importante, provocando da˜nos de considerable magnitud. Ante este supuesto, las fuerzas exteriores pueden ser consideradas de valor inapreciable frente a las fuerzas interiores y, por tanto, no se produce variaci´on del vector cantidad de movimiento, siendo ´este constante en los instantes previos a la colisi´on, durante la colisi´on y en los instantes posteriores a la colisi´on. En el an´alisis de colisiones tambi´en se utiliza el concepto de coeficiente de restituci´on, una relaci´on entre las velocidades relativas de aproximaci´on y las de separaci´on, cuyo valor generalmente est´a comprendido entre 0 y 1. El valor del coeficiente de restituci´on en las colisiones el´asticas es 1, mientras que en las colisiones completamente inel´asticas es 0. Entre los
  • 12. casos extremos de las colisiones el´asticas y las colisiones completamente inel´asticas, se sit´uan aquellas colisiones en las que los m´oviles sufren alg´un tipo de deformaci´on en el choque, pero sin llegar a quedar acopladas tras la colisi´on. La fuerza instructora del atestado pone de manifiesto que el valor del coeficiente de restituci´on entre los veh´ıculos adquiere un valor c = 0, 002, es decir, que la velocidad relativa de aproximaci´on de los veh´ıculos antes de la colisi´on deber´ıa ser 500 veces superior a la velocidad relativa de separaci´on tras la colisi´on. Si este hecho fuera cierto, se llegar´ıa a la conclusi´on de que, tras el acidente, el turismo Seat Altea 1.9 D deber´ıa alejarse del turismo Mercedes Benz R320 CDI con una velocidad relativa de 0, 35 km/h. Sin embargo, la fuerza instructora del atestado tambi´en establece en su informe que la velocidad de separaci´on del turismo Mercedes Benz R320 CDI era de 63,8 km/h, siendo de 38,7 km/h la correspondiente al turismo Seat Altea 1.9 D, lo que se traduce en una contradicci´on. 5.3.3. Clasificaci´on de da˜nos de la colisi´on La clasificaci´on de da˜nos de la colisi´on (CDC) es un c´odigo compuesto por siete carac- teres alfanum´ericos. En el informe t´ecnico elaborado por la fuerza instructora del atestado se muestra la clasificaci´on de da˜nos de la colisi´on para cada uno de los dos veh´ıculos afec- tados. En ambos casos, el c´odigo asignado es 11FYEW5, cuyo desglose es: ((11)) direcci´on de la fuerza principal de impacto seg´un criterio de sectores horarios. ((F)) ´area proyectada que contiene la deformaci´on, en este caso el plano frontal. ((Y)) da˜no localizado en la zona central e izquierda del frontal del veh´ıculo. ((E)) da˜nos situados —en altura— por debajo de la l´ınea del cintur´on de seguridad. ((W)) ´area de impacto extensa. ((5)) profundidad del da˜no que, en este caso, queda referido hasta el punto central de la base del parabrisas. En el informe t´ecnico elaborado por la fuerza instructora del atestado, el software cambia los valores y pasa a asignar c´odigo 11FYEW4 para el turismo Merces Benz R 320 CDI, y c´odigo 11LYEW7 para el turismo Seat Altea 1.9 D. Para el Mercedes Benz, el c´odigo CDC s´olo cambia en su s´eptimo car´acter, pasando de ((5)) a ((4)), lo que significa que se ha rebajado la profundidad del da˜no. Para el Seat Altea, el cambio del car´acter ((F)) al car´acter ((L)) significa que el ´area proyectada que contiene la deformaci´on se identifica m´as claramente con el lateral izquierdo, y no con el frontal. Al producirse este cambio, el car´acter ((Y)) pasa a significar que el da˜no se localiza en la parte central y anterior del lateral del veh´ıculo. Por su parte, el s´eptimo car´acter adquiere un valor de ((7)) que indica que la profundidad del da˜no alcanza —lateralmente— m´as all´a del plano de simetr´ıa longitudinal del veh´ıculo.
  • 13. 5.3.4. Din´amica de la colisi´on Mercedes R 320 CDI. En la Figura 3, las flechas naranjas muestran los extremos de los largueros (el izquierdo, muy deformado bajo la traviesa) y —bajo la flecha verde— un patr´on de estr´ıas (detalle en la imagen de la derecha) donde tambi´en es posible apreciar restos de pintura del veh´ıculo oponente. Las estr´ıas muestran el desplazamiento relativo que, durante el impacto, se produjo entre ambos veh´ıculos. Figura 3: Mercedes Benz R 320 CDI. Vista frontal de da˜nos (izqda.) y detalle de estr´ıas y restos de pintura del veh´ıculo oponente localizados en el frontal (dcha.). Seat Altea 1.9 D. En la Figura 4, las flechas naranjas muestran la posici´on de los largueros (el derecho, ligeramente ladeado hacia su izquierda; el izquierdo, cla- ramente doblado tambi´en hacia la izquierda, quedando su extremo situado delante del neum´atico delantero izquierdo). El tipo de esfuerzo a que fue sometido el lar- guero izquierdo tuvo clara componente transversal (incluso fue da˜nada la traviesa frontal que qued´o desprendida de su posici´on). En la imagen de la derecha tambi´en se observa —marcado por una flecha verde— un patr´on de estr´ıas que muestran el desplazamiento relativo que, durante el impacto, se produjo entre ambos veh´ıculos. Figura 4: Seat Altea 1.9 D. Vista frontal de los da˜nos del veh´ıculo (izqda.) y detalle de estr´ıas originadas por el contacto con el veh´ıculo oponente (dcha.)
  • 14. Caracter´ısticas de la colisi´on. Tras el impacto, ambos veh´ıculos iniciaron su movimiento post-colisi´on sin realizar giros que les apartaran significativamente de la direcci´on que llevaban en los instantes pre-colisi´on. As´ı, la colisi´on no responde al patr´on cl´asico de colisi´on frontal descentrada, mostrado en las Figuras 5 y 6. En el desarrollo de las secuencias se aprecia c´omo este tipo de colisiones lleva asociado el giro de los veh´ıculos. Figura 5: Secuencia de una colisi´on frontal descentrada. Figura 6: Secuencia de una colisi´on frontal descentrada. Por otro lado, existi´o movimiento relativo lateral entre ambos veh´ıculos. Esto se deduce de las estr´ıas en la pintura de los cap´os y del tipo de deformaci´on sufrido por el larguero izquierdo del turismo Seat Altea 1.9 D. Adem´as, el software utilizado por la fuerza instructora del atestado intenta dar resultados en este mismo sentido. De hecho, el software EDSMAC4 cambia el c´odigo CDC para el turismo Seat Altea 1.9 D, pasando de 11FYEW5 (da˜no frontal) a 11LYEW7 (da˜no lateral, en concreto, en la parte central y anterior del lateral del veh´ıculo). Por ´ultimo, seg´un la fuerza instructora, en el momento de la separaci´on de los veh´ıculos la componente longitudinal de la velocidad del turismo Mercedes (63,2
  • 15. km/h) es superior a la del turismo Seat (-37,0 km/h), es decir, el turismo Mercedes estar´ıa literalmente atravesando al turismo Seat. Figura 7: Velocidades pre y post-impacto, seg´un la fuerza instructora (se usa un veh´ıculo err´oneo que genera una referencia a un ((Mercedes S-420))). Podr´ıamos encontrar una explicaci´on l´ogica de los hechos si pens´aramos en una coli- si´on con patr´on tipo ((small overlap)), lo que implicar´ıa que la aplicaci´on de m´etodos cl´asicos de c´alculo de energ´ıas absorbidas llevar´ıa a errores muy significativos. 5.3.5. Evaluaci´on de la energ´ıa absorbida en la colisi´on En el informe t´ecnico elaborado por la fuerza instructora del atestado no se especifica qu´e m´etodo de c´alculo se utiliza para estimar las energ´ıas absorbidas en la colisi´on. Tampoco se especifiquen los coeficientes de rigidez utilizados para realizar los c´alculos, m´axime cuando estos coeficientes influyen directamente en el valor de las energ´ıas calculadas. Los coeficientes pueden ser obtenidos para veh´ıculos concretos pero, en su defecto, deben utilizarse coeficientes gen´ericos para distintas categor´ıas de veh´ıculos. Tampoco se tiene en cuenta que la deformaci´on de uno de los largueros es a flexi´on, y se considera que es a compresi´on. Adem´as, la fuerza instructora del atestado muestra en su informe copias de pantalla de ordenador donde se comprueba que se utiliza un Mer- cedes S 420 como fuente de datos para realizar los c´alculos correspondientes al Mercedes Benz R 320 CDI. La fuerza instructora del atestado considera que es irrelevante este hecho, ya que no hace menci´on alguna en su informe, ni tan siquiera para abrir la posibilidad de cometer alg´un tipo de error originado en la diferencia de coeficientes de rigidez entre dos veh´ıculos tan distintos, por tipolog´ıa y por a˜no de dise˜no.
  • 16. Figura 8: A la izquierda, un Mercedes S420 4-dr de los a˜nos 90 utilizado por la fuerza instructora en sus c´alculos; a la derecha, un Mercedes R320 CDI como el accidentado. Las diferencias, obviamente, son tambi´en estructurales. Figura 9: Veh´ıculo err´oneo utilizado en los c´alculos de la fuerza instructora. Es obvio que existen diferencias en peso y momentos de inercia en relaci´on con el veh´ıculo correcto. 5.4. Conclusiones Es esperable que la biomec´anica del impacto avance en su desarrollo y que el co- nocimiento generado sea aplicable en el entendimiento de los accidentes de tr´afico. Sin embargo, poco se espera de esta disciplina en lo que se refiere a contribuir al beneficio de los ciudadanos afectados por los accidentes de tr´afico. La situaci´on que se ha descrito refleja una triste realidad y es que, en el ´ambito jur´ıdico, la falta de rigor tecnol´ogico puede tener serias consecuencias. As´ı, se ha realizado un breve an´alisis t´ecnico del informe elaborado por la fuerza instructora de un determinado accidente de tr´afico. En ´el, se concluye: ((La velocidad de colisi´on del turismo Mercedes Benz R320 CDI matr´ıcula XXXX-XXX era de 125 km/h, siendo de 50 km/h la correspondiente al turismo Seat Altea 1.9D matr´ıcula XXXX-XXX)). Por otro lado, en este informe:
  • 17. 1. Se utiliza un paquete de software como ((caja negra)), sin explicar su base te´orica, sin explicar sus limitaciones y restricciones, sin explicar la posible sensibilidad de los resultados a determinados datos, sin trazabilidad,... 2. No se cumple el Teorema de la Energ´ıa. 3. No se cumple el Teorema de la Cantidad de Movimiento. 4. El software, para dar resultados coherentes, indica que los da˜nos deben responder a otras caracter´ısticas. 5. No se explica el m´etodo de c´alculo utilizado para estimar las energ´ıas absorbidas en la colisi´on. 6. No se dice qu´e coeficientes de rigidez se utilizan en los c´alculos. 7. No se explica c´omo deber´ıa modificarse el m´etodo de c´alculo para adaptarlo al an´alisis de un larguero mayoritariamente deformado por flexi´on. 8. Se interpreta err´oneamente la colisi´on al considerarse que se produce una igualdad de picos de fuerza sin que exista giro de los veh´ıculos en el impacto. 9. Se trabaja con veh´ıculo equivocado. A la vista de estos hechos y circunstancias cabe preguntarse: ¿Es razonable dar un resultado ´unico, sin establecer ning´un rango de posible error? ¿Es razonable no autocuestionarse por qu´e el software intenta corregir la clasificaci´on de los da˜nos? ¿Es razonable pensar que los resultados no van a cambiar, ni m´ınima- mente, pese a trabajar con un veh´ıculo err´oneo, de los a˜nos 90, cuyas carac- ter´ısticas son notoriamente diferentes a las del veh´ıculo realmente accidentado? El rigor t´ecnico exige dar respuesta a ´estas y a otras muchas preguntas, explicando en qu´e medida pueden verse afectados los resultados y generando rangos de validez de los mismos. Nuestra impresi´on subjetiva es que muchos de los intervinientes en el proceso oficial de investigaci´on y reconstrucci´on de accidentes de tr´afico podr´ıan carecer de una cultura tecnol´ogica de base (que podr´ıa estar proporcionada por titulaciones como ingenier´ıa t´ecnica o superior), lo que evidencia que el m´etodo, entendido en su sentido amplio, no siempre es el adecuado. Dicho en palabras llanas, si un ingeniero se estudiara todas las leyes existentes, seguir´ıa careciendo de la formaci´on jur´ıdica de base que le permitiera ejercer como abogado. As´ı, viceversa, un licenciado en derecho que se estudie f´ormulas y
  • 18. m´as f´ormulas, tambi´en carecer´a de esa base tecnol´ogica que, entre otras cosas, le conferir´ıa la debida prudencia ante cualquier resultado inform´atico. En resumen, estas ideas nos llevan a preguntarnos si tiene sentido trabajar en la aplicaci´on de tecnolog´ıas sofisticadas al ´ambito de los accidentes de tr´afico cuando no existe garant´ıa alguna de que el conocimiento aportado pueda ser considerado, o tan siquiera contrastado t´ecnicamente. Situaciones como ´esta pasan a formar parte de esa ((verdad jur´ıdica)) que se debe acatar. Pero s´ı que nos corresponde a nosotros y todos los t´ecnicos que trabajan en materia de seguridad en automoci´on seguir esforz´andonos para encontrar las v´ıas que impidan que estos informes err´oneos puedan llegar a tener consecuencias para las personas. 6. Referencias C. Arregui; J. Luz´on; F. L´opez-Vald´es; E. del Pozo; M Segu´ı. Fundamentos de biomec´anica en las lesiones por accidente de tr´afico. ETRASA. 2012. J. J. Alba; Alberto Iglesia; Mar´ıa A. Garc´ıa-Romanos. Technique and road accidents: a lot to do. SECURITAS VIALIS. 2 - 1, pp. 33 - 38. 2010. A. Iglesia; J. J. Alba; R. Alonso. Accidentes de tr´afico: inspecci´on del veh´ıculo. PONS. 2003. J. J. Alba; A. Iglesia; J. Aragu´as. Accidentes de tr´afico: introducci´on al an´alisis de deformaciones. PONS. 2003.