4.29 ESC

Mange alvorlige ulykker skjer når føreren mister kontroll over bilen og bilen får skrens. Årsaker kan være for høy fart i en sving, forsøk på å unngå et hinder, glatt vegbane eller kombinasjoner av disse faktorene. Ved ugunstige kombinasjoner av fart, styring og friksjon kan en bil overstyre eller understyre. Overstyring medfører at bilen roterer i samme retning som bilen styres (for eksempel til venstre i en venstresving), understyring medfører at bilen svinger i mindre grad enn den skulle eller at den går rett fram i stedet for å svinge. Ulykker hvor føreren har mistet kontroll over bilen kan medføre utforkjøring, velt eller sidekollisjoner og er ofte mer alvorlige enn andre ulykker.

For de fleste førere er det vanskelig å reagere hensiktsmessig når bilen begynner å få skrens. En hensiktsmessig reaksjon er som regel å ta foten av gasspedalen og å styre med små rattutslag slik at forhjulene holdes mest mulig parallelle med ønsket kjøreretning. Store rattutslag eller bremsing kan forverre situasjonen. Føreren har ikke, som et antiskrenssystem, mulighet for å rette opp en skrens ved individuell bremsing av hjulene.

Antiskrenssystemer eller Elektronisk stabilitetskontroll (Electronic Stability Control, ESC) er aktive sikkerhetssystemer i kjøretøy som påvirker bremser og motor. Formålet med ESC er å redusere sannsynligheten for at føreren mister kontroll over bilen.

ESC kan forbedre bilens stabilitet ved å påvirke bremser og motorstyring. Virkningen er avhengig av bilens kjøreegenskaper, vegforhold og førernes aktiviteter i form av rattbevegelser, bremsing og akselerasjon. Systemer fra ulike produsenter som faller innenfor rammen for ESC heter blant annet ESP (Electronic Stability Program), DSC (Dynamic Stability Control) og VSC (Vehicle Stability Control). Selv om systemene kan være forskjellige mht. blant annet sensorinformasjon, grenseverdier og muligheter for inngrep, er funksjonene stort sett sammenlignbare. ESC blir aktivisert når sensorinformasjon tyder på at bilen begynner å få skrens. Om bilen får skrens kan bestemmes bl.a. ut fra informasjon om:

• girvinkelhastighet (bilens horisontale rotasjon rundt sin egen akse), fart og sideakselerasjon
• førernes aktiviteter (rattbevegelser, trykk på gass- / bremspedalen)
• trekkraft, utveksling og turtall
• hjulenes omdreiningshastighet

For å redusere skrens kan ESC bremse ned enkelte hjul og regulere trekkraften på enkelte hjul. Ved overstyring blir bremsekraft typisk forsterket på ytre fronthjul som overbremses for et kort øyeblikk. Ved understyring blir bremsekraft typisk forsterket på indre bakhjul. Motormoment kan reduseres for å øke friksjonen og for å senke farten. ESC virker vanligvis ikke imot førerens aktiviteter (bremsing, akselerering), men kan gjøre det i noen situasjoner.

For å få en best mulig effekt kan ESC være koblet sammen med andre styringssystemer i bilen som:

• Blokkeringsfrie bremser (Antilock Brake System, ABS; se kapittel 4.3): ABS forhindrer hjullåsing ved bremsing slik at bilen ikke mister styringen.
• Elektronisk bremsekraftfordeling / differensialbrems (Electronic Brake power Distribution, EBD): EBD fordeler bremsekraft mellom for- og bakaksel for å oppnå optimal brems ved hard nedbremsing. Økt bremsekraft på bakhjulene gir kortere bremseveg, men låsing av bakhjulene kan føre til at føreren mister kontroll over bilen. Med EBD kan en størst mulig del av bremskraften gå til bakhjulene. Hvis bakhjulene begynner å låse seg, flyttes bremsekraften vekk fra bakhjulene og over til forhjulene.
• Antispinn (Traction Control System, TCS): TCS forhindrer hjulspinn og kan dermed forhindre skrens ved akselerasjon. TCS bruker EBD for å bremse opp spinnende hjul. Motorstyringen reduserer i tillegg motorens turtall slik at hjulenes grep mot underlaget gjenvinnes. TCS kan til en viss grad forhindre understyring hos forhjulsdrevne biler og overstyring hos bakhjulsdrevne biler.
• Motormomentkontroll (Engine Drag torque Control, EDC): EDC øker sidestabiliteten på drivhjulene ved å øke motorens turtall etter nedbremsing med ABS. Dette motvirker redusert styrbarhet på forhjulsdrevne biler og redusert stabilitet på bakhjulsdrevne biler, som oppstår pga. motorbremseeffekten og hjulenes treghet etter nedbremsing.

ESC kan i mange tilfeller forhindre bilskrens eller velt, men kan ikke alltid kompensere for lav friksjon eller for førerfeil som for eksempel for høy fart i kurver.

ESC har blitt solgt som spesialutstyr i luksusbiler fra 1995, og ble fra 1997 innført som standardutstyr i flere serieproduserte biler. I 2009 hadde omtrent 93% av alle solgte nye biler i Norge ESC som standardutsty, i 2011 var det 99%. Noen lastebiler har kontrollsystemer som ligner på ESC og som først og fremst har som formål å forhindre at et vogntog eller en semitrailer velter (se kapittel 4.9).

ESC kan påvirke ulykker hvor en bil helt eller delvis mister veigrepet med skrens eller velt som resultat. Ulykkesårsaker kan være for høy fart i en sving eller ved unnamanøvrering, og for kraftige reaksjoner av føreren (for eksempel styring i motsatt retning). Om en ulykke blir forhindret er avhengig av faktorer som kjøreforhold, hastighet og kollisjonsobjekter (andre kjøretøy, trær, stolper, …). Ulykker som ikke blir forhindret med ESC kan likevel få mindre alvorlige konsekvenser, for eksempel ved at kjøretøyet ikke velter eller ikke kolliderer sideveis med en fast objekt eller et annet kjøretøy (Newgard m.fl., 2005).

Virkninger av ESC på antall ulykker er blitt undersøkt i de følgende studiene:

Aga & Okada, 2003 (Japan)
Bahouth, 2005 (USA)
Farmer, 2006 (USA)
Green & Woodroffe, 2006 (USA)
Kreiss m.fl., 2006 (Tyskland)
Lie m.fl., 2006 (Sverige)
Page & Cuny, 2006 (Frankrike)
Dang, 2007 (USA)
Frampton & Thomas, 2007 (Storbritannia)
Padmanaban m.fl., 2007 (USA)
MacLennan m.fl., 2008 (USA)
Page m.fl., 2009 (Frankrike)
Farmer, 2010 (USA)
Scully & Newstead, 2010 (Australia og New Zealand)
Chouinard & Lecuver, 2011 (Canada)
Liu m.fl., 2011 (USA)
Sivinski, 2011 (USA)
Lie, 2012 (Sverige)
Strandroth m.fl., 2012 (Sverige)
Fildes m.fl., 2013 (Australia)

Tabell 4.29.1: Virkninger av ESC på antall ulykker (basert på studier som har kontrollert for føreregenskaper). Prosent endring av antall ulykker; Psu: Personskadeulykker, Du: dødsulykker.

Tabell 4.29.1 viser sammenlagte effekter av ESC på ulike typer ulykker. Resultatene ser ikke ut til å være påvirket av publikasjonsskjevhet eller metodiske aspekter ved studiene.

Ulykkestyper. De største effektene av ESC ble funnet for eneulykker med velt, sidekollisjoner med fast objekt og såkalte ESC-ulykker. En del studier har sammenfattet ulike typer ulykker som antas å være mest påvirket av ESC. Hvilke typer ulykker dette er varierer mellom studiene, men som regel er ulykker hvor føreren mistet kontroll over bilen inkludert i denne gruppen. Også for eneulykker og møteulykker (dødsulykker) ble det funnet store effekter. Sidekollisjoner med faste objekter, velteulykker og utforkjøringsulykker skyldes ofte at føreren mister kontroll over bilen. Reduksjonene ligger på over 40%. Alle effektene er statistisk signifikante. Ulykker hvor føreren mister kontroll over bilen utgjør

• 39% av alle eneulykker og 12% av alle kollisjoner mellom to biler i Tyskland (Langwieder m.fl., 2003)
• 50% av alle utforkjøringsulykker som er eneulykker (Campbell m.fl., 2003)
• 44% av alle ulykker med svært alvorlig skadde (MAIS 5+; Zobel m.fl., 2000)

For antall flerpartsulykker (ulykker hvor flere kjøretøy er innblandet) ble det funnet noe mindre effekter. Ingen signifikante endringer ble funnet på ulykker som involverer fotgjengere, syklister eller dyr.

Skadegrad ved ulykkene. Resultater for de fleste ulykkestypene tyder på at ESC har større effekt på antall dødsulykker enn på mindre alvorlige ulykker. Resultater for personskadeulykker og ulykker med uspesifisert skadegrad er slått sammen i tabell 4.29.1 fordi det ikke er noen systematiske eller signifikante forskjeller mellom virkningene for personskadeulykker og ulykker med uspesifisert skadegrad.

SUVer/vans vs. personbiler. ESC har for de fleste ulykkestypene større virkning i SUVer/vans enn i personbiler, noe som forklares med at SUVer/vans har et høyere tyngdepunkt og dermed velter lettere enn personbiler.

Våt vs. tørr veg. ESC har vist seg å ha større virkning på våt veg enn på tørr veg. Forklaringen er at de fleste førere ikke tilpasser kjørefarten på våt veg i tilstrekkelig grad for å kompensere for lavere friksjon (Vaa m.fl., 2002). Derfor er det trolig flere ulykker som involverer skrens på våt veg enn på tørr veg.

Uerfarne (unge) førere er overrepresentert i eneulykker der føreren mister kontroll over bilen og ESC kan derfor tenkes å ha større effekt blant unge førere enn blant mer erfarne førere. I 20% av alle ulykker med unge førere er skrens utløsende faktor for ulykken, mens dette bare er tilfelle for 5% i aldersgruppen 56-65 år (Zobel m.fl., 2000). En mulig forklaring er at erfarne førere har bedre kontroll over bilen i kritiske situasjoner (Breuer, 1998).

Atferdstilpasninger. Det er hittil ikke undersøkt om ESC fører til atferdsendringer hos bilførerne, men eldre studier viste at de fleste ikke visste hva ESC er eller om bilen deres har ESC eller ikke. Dette kan imidlertid ha endret seg med at ESC er blitt mer vanlig. Man kan tenke seg at noen førere med ESC kjører fortere i forhold til vegegenskapene eller kjøreforhold, eller at noen kjører mer under vanskelige kjøreforhold enn de ellers hadde gjort. På den andre siden kan man tenke seg at førere av biler med ESC var «sikrere» førere enn andre (Høye, 2010), i hvert fall så lenge ESC for det meste var ekstrautstyr i enkelte bilmodeller. En slik tendens ble funnet for både ABS-bremser og kollisjonsputer (Winston et al., 2006).

ESC har ingen dokumentert virkning på framkommelighet. Det er mulig at noen kjører fortere eller mer under vanskeligere forhold (snø, is) med en bil som har ESC, enn de ellers ville ha gjort.

ESC har ingen dokumentert virkning på miljøforhold. I kombinasjon med gode vinterdekk forbedrer ESC kjøreegenskapene på snø og is, noe som kan redusere behovet for piggdekk. Vekt og strøm til ESC systemet medfører kun en marginal økning av drivstofforbruket.

Merkostnad for en ny personbil med ESC ble i 2005 anslått til gjennomsnittlig ca. 250€ (European Commission, 2005). I 2010 koster ESC som ekstrautstyr mellom 4000 og 5000 kr. I dag har nesten alle nye biler ESC som standardutstyr.

Det lagd et regnestykke for å estimere skadekostnadene som ESC kan forhindre når det installeres i en ny bil som kjøpes i 2011. De totale forventede skadekostnadene for førere og passasjerer i denne bilen er omtrent 45.400 NOK (nåverdi). Hvis man antar at ESC reduserer skadekostnadene med 10% og hvis merkostnaden til ESC ikke er mer enn 4.540 kroner er det samfunnsøkonomisk lønnsomt å kjøpe en bil med ESC.

De forventede skadekostnadene er beregnet under følgende forutsetninger: Bilen kjøres i 18 år og kjøres mer når den er ny enn når den er gammel. De forventede antallene drepte og skadde i bilen for hvert år fra 2011 til 2028 er beregnet basert på trendframskrivinger av antall drepte og skadde og antall biler i årene 1983 til 2009. Skadekostnadene for drepte, meget alvorlig skadde, alvorlig skadde og lettere skadde er som anbefalt i Veisten m.fl. (2010). Kalkulasjonsrenten er 4,5%.

Initiativ til tiltaket

Initiativ til endringer i Kjøretøyforskriften kan bli tatt av Vegdirektoratet, bilbransjen eller som følge av norsk deltakelse i internasjonalt kjøretøyteknisk samarbeid.

Reduksjon av bilavgift for nye biler med ESC kan fastsettes av Finansdepartementet. Forsikringsselskaper kan redusere forsikringspremien for biler som er utstyrt med et antiskrenssystem.

Forsikringsselskaper kan innføre reduksjoner av forsikringspremien for biler med ESC. Siden effekten av ESC stort sett er begrenset til ulykker uten skader på fremmede kjøretøy ville reduksjoner av forsikringspremier sannsynligvis være begrenset til forsikring mot skader på egen bil, fører og passasjerer. Reduksjoner av premier for andre forsikringer ville trolig være av liten interesse for forsikringsselskaper.

Formelle krav og saksgang

Det er ikke fastsatt formelle krav i den Norske Kjøretøyforskriften til kjøretøyenes kjøreegenskaper, skrenskontroll og stabilitet utover det som følger av grenser for høyde, lengde, bredde og vekt. Det er heller ingen avgiftslettelser for kjøretøy med antiskrenssystem. En forutsetning for krav eller avgiftslettelser er en godkjent definisjon, test og kriterier for ESC.

Endring av Kjøretøyforskriften må behandles som forskriftsendring etter forvaltningsloven. Dette innebærer at berørte parter skal gis anledning til å uttale seg før en endring vedtas. Krav til nye biler berører i første rekke bilbransjen. Bilbransjen må derfor gis anledning til å uttale seg før endringer vedtas.

Ansvar for gjennomføring av tiltaket

Produsent eller importør av kjøretøy er ansvarlig for at de krav som stilles til nye kjøre­tøy og de typegodkjenninger som er gitt blir etterlevet. Statens vegvesens trafikkstasjoner utfører stikkprøve­kontroller av typegodkjente kjøretøy (fabrikk­nye biler før de selges) for å sikre at regelverket respekteres.

Finansdepartementet er ansvarlig for bilavgifter og kan fastsette lettelser for biler som er utstyrt med ESC.

Aga, M. & Okada, A. (2003). Analysis of vehicle stability control\s effectiveness from accident data. ESV paper 541.18th ESV Conference. Nagoya.

Alliance of Automobile Manufacturers (2005). Preliminary results of ESC performance metric evaluations. Presentation, June 23, 2005.

Bahouth, G. (2005). Real world crash evaluation of vehicle stability control (VSC) technology. 49th Annual Proceedings Association for the Advancement of Automotive Medicine, September 12-14, 2005.

Breuer, J. (1998). Analysis of driver-vehicle interaction on an evasive manoeuvre – results og “moose test” studies. 16th International Conference on the Enhanced Safety of Vehicles, Windsor, Ontario, Canada, 31. may – 4. june 1998, vol. 1, pp. 620-627.

Campbell, B.N., Smith, J.D. & Najm, W.G. (2003). Examining of crash contributing factors using national crash databases. NHTSA report DOT-VNTSC-NHTSA-02-07.

Chouinard, A., & Lécuyer, J.-F. (2011). A study of the effectiveness of electronic stability control in Canada. Accident Analysis & Prevention, 43, 451-460.

Christensen, P., 2003. Topics in meta-analysis. Report 692/2003. Oslo: institute of Transport Economics.

Dang, J. (2007). Statistical analysis of the effectiveness of electronic stability control systems – final report. Report DOT HS 810 794. Washington DC: National Highway Traffic Safety Administration.

European Commission (2005). Cost-benefit assessment and priorisation of vehicle safety technologies. European Commission Directorate General Energy and Transport: Interim Report.

Farmer, C. M. (2006). Effects of electronic stability control: An update. Traffic Injury Prevention, 7, 319-324.

Farmer, C. M. (2010). Effects of electronic stability control on fatal crash risk. Report. Insurance Institute for Highway Safety.

Fildes, B., Keall, M., Thomas, P., Parkkari, K., Pennisi, L., & Tingvall, C. (2013). Evaluation of the benefits of vehicle safety technology: The munds study. Accident Analysis & Prevention, 55, 274-281.

Frampton, R., & Thomas, P. (2007). Effectiveness of electronic stability control systems in Great Britain. Paper presented at the PPAD 9/33/99 (C) 15th March 2007.

Green, P. E., & Woodrooffe, J. (2006). The estimated reduction in the odds of loss-of-control type crashes for sport utility vehicles equipped with electronic stability control. Journal of Safety Research, 37(5), 493-499.

Hamilton, C., & Barbato, C. (2005). Who drives 4WD? Australia Institute Webaper.

Høye, A. (2011). The effects of electronic stability control (ESC) on crashes – an update. Accident Analysis & Prevention, 43(3), 1148-1159.

Insurance Institute for Highway Safety (2005). Electronic Stability Control. Status Report, 4(1), 2-4.

Kreiss, J.-P., Schüler, L., & Langwieder, K. (2006). The effectiveness of primary safety features in passenger cars in Germany. Paper presented at the ESV-paper No. 05-0145. 19th-ESV-Conference, Washington D.C. (USA).

Langwieder, K., Gwehenberger, J., Hummel, T., Bende, J. (2003). Benefit potential of ESP in real accident situations involving cars and trucks. 16th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles, Nagoya (Japan).

Lie, A. (2012). Nonconformities in real-world fatal crashes – electronic stability control and seat belt reminders. Traffic Injury Prevention, 13, 308-314.

Lie, A., Tingvall, C., Krafft, M. & Kullgren, A. (2004). The effectiveness of ESP in Reducing real life accidents. Traffic Injury Prevention, 5, 37-41.

Lie, A., Tingvall, C., Krafft, M. & Kullgren, A. (2006). The effectiveness of electronic stability control (ESC) in reducing real life crashes and injuries. Traffic Injury Prevention, 7, 38-43.

Liu, C., & Ye, T. J. (2011). Run-off-road crashes: An on-scene perspective. Report DOT HS 811 500. Mathematical Analysis Division, National Center for Statistics and Analysis, National Highway Traffic Safety Administration.

MacLennan, P. A., Marshall, T., & Griffin, R. (2008). Vehicle rollover risk and electronic stability control systems. Injury Prevention, 14, 154-158.

Newgard, C.D., Lewis, R.J., Kraus, J.F. / McConnell, K.J. (2005). Seat position and the risk of serious thoracoabdominal injury in lateral motor vehicle crashes. Accident Analysis and Prevention, 37, 668-674.

Padmanaban, J. (2007). Field performance study of electronic stability control system effectiveness in us fatal crashes. Paper presented at the 2007 International IRCOBI Conference on the Biomechanics of Impact.

Page, Y. & Cuny, S. (2006). Is electronic stability control effective on French roads? Accident Analysis and Prevention, 38, 357-364.

Page, Y., Cuny, S., Zangmeister, T., Kreiss, J. P., & Hermitte, T. (2009). The evaluation of the safety benefits of combined passive and on-board active safety applications. Annals of Advances in Automotive Medicine, 53 (Proceedings of the 53rd Annual Conference of the Association for the Advancement of Automotive Medicine), pp. 117-127.

Schaller, K.V. (2004). LKW der Zukunft. VDI-Berichte, 1851, 47-82.

Scully, J., & Newstead, S. (2010). Followup evaluation of electronic stability control effectiveness in Australasia. Report No. 306. MONASH University Accident Research Centre.

Sferco, R., Page, Y., Lecoz, J.Y. & Fay, P.A. (2001). Potential effectiveness of electronic stability programs (ESP) – what European field studies tell us. Proceedings of the 17th international technical conference on the enhanced safety of vehicles, Amsterdam.

Sivinski, R. (2011). Crash prevention effectiveness of light-vehicle electronic stability control: An update of the 2007 nhtsa evaluation. Report DOT HS 811 486. Evaluation Division; National Center for Statistics and Analysis. National Highway Traffic Safety Administration. Washington, DC.

Strandroth, J., Rizzi, M., Olai, M., Lie, A., & Tingvall, C. (2012). The effects of studded tires on fatal crashes with passenger cars and the benefits of electronic stability control (esc) in Swedish winter driving. Accident Analysis & Prevention, 45(0), 50-60.

Unselt, T., Breuer, J., Eckstein, L. & Frank, P. (2004). Avoidance of loss of control accidents through the benefits of ESP. FISITA Conference paper no. F2004V295, Barcelona.

Vaa, T., Glad, A., Sagberg, F., Bjørnskau, T. & Berge, G. (2002). Faktorer som påvirker kjørefart. Oslo: TØI-rapport 601/2002.

Veisten, K., Flügel, S., & Elvik, R. (2010). Den norske verdsettingsstudien. Ulykker – Verdien av statistiske liv og beregning av ulykkenes samfunnskostnader. TØI Rapport 1053C/2010. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Winston, C., Maheshri, V., & Mannering, F. (2006). An exploration of the offset hypothesis using disaggregate data: The case of airbags and antilock brakes. Journal of Risk and Uncertainty, 32(2), 83-99.

Zobel, R., Friedrich, H. & Becker, H. (2000). Accident research with regard to crashworthiness and crash avoidance. Conference Vehicle Safety, 7-9 juni 2000, London, UK.