4.3 Bremseassistenter på lette kjøretøy

Ulykker kan skje som følge av at føreren mister kontrollen over kjøretøyet under bremsing eller at føreren ikke bremser maksimalt. Kontrollen over kjøretøyet kan gå tapt når ett eller flere av hjulene låser seg under nedbremsing. Kraftig nedbremsing og glatt veg øker risikoen for at hjulene låser seg. Når hjulene låser seg mister kjøretøyet både retnings­stabilitet og styrbarhet. Ifølge eldre britisk ulykkesstatistikk er hjulene låst ved omtrent 14% av personskadeulykkene der bil var innblandet (Grime, 1987). Da denne studien ble gjennomført var det kun få biler som hadde blokkeringsfrie bremser. I dag har praktisk talt alle biler blokkeringsfrie bremser og andelen vil derfor trolig være langt mindre.

Et annet problem som kan oppstå i situasjoner som krever kraftig nedbremsing er ofte at føreren ikke bremser maksimalt.

Blok­keringsfrie bremser har som formål å hindre låsing av hjulene, slik at retnings­stabilitet og styrbarhet kan beholdes ved bremsing. I noen situasjoner kan ABS også gi kortere stopplengder enn vanlige bremser, dette er imidlertid ikke hovedformålet.

En nødbremseassistent har som formål å hjelpe føreren med å bremse ned bilen på en optimal måte under de aktuelle forholdene for å forhindre en kollisjon. Et slikt system kan som regel identifisere en nødbremssituasjon ut fra hvordan føreren trykker ned bremsepedalen. I dette kapitlet beskrives kun bremsesystemer som aktiveres når føreren bremser.

Noen bremsesystemer kan aktivere bremsene og eventuelt sette i gang en nedbremsing uten at føreren bremser (eller før føreren begynner å bremse), ut fra informasjon fra sensorer på utsiden av bilen. Slike systemer er beskrevet i et annet kapittel (4.18 Autonom avstandsregulering og automatisk nødbrems).

Dette kapitlet beskriver bremsesystemer som kan optimalisere bremseeffekten i situasjoner hvor føreren bremser, enten ved å forhindre at hjulene låser seg eller ved å øke bremseeffekten. Slike bremsesystemer er blokkeringsfrie bremser og nødbremseassistent.

Blokkeringsfrie bremser (antilock brakes, ABS): ABS kan under nedbremsing regulere bremsekraften på enkelte hjul slik at hjulene ikke låser seg og at bilen dermed beholder sin styrbarhet. De første bilene med ABS bremser kom på markedet i 1985. I 1995 hadde omtrent halvparten av alle nye personbiler i USA ABS (Kahane & Dang, 2009) og i Norge ble det anslått at omtrent 6% av alle personbilene hadde ABS (Fosser & Sætermo, 1995). I 2009 hadde blant de 100 mest solgte bilmodellene i Norge alle ABS. ABS kan være koblet til andre førerstøttesystemer som autonom avstandsregulering (kapittel 4.18), Antiskrenssystemer (ESC, kapittel 4.19) og nødbremseassistent (BAS) som også er beskrevet i dette kapitlet.

Nødbremseassistent (brake assist system, BAS): Formålet medBAS er å oppnå kortest mulig bremseveg i nødbremsesituasjoner. Slike situasjoner oppdages ut fra hvordan føreren bremser (forenklet sagt indikerer fort og kraftig nedbremsing en nødbremsesituasjon). Uten BAS oppnår de fleste førere ikke tilstrekkelig stor bremseeffekt og det har vist seg at BAS kan redusere bremsevegen med opptil 50%, avhengig av hvordan føreren bremser uten BAS (Lawrence m.fl., 2006). I tillegg kan BAS kobles til systemer som ABS og ESC (se kapittel 4.29), slik at også styrbarhet og retningsstabilitet i størst mulig grad opprettholdes. BAS har vært på markedet siden omtrent 1996. I Norge hadde i 2009 omtrent 80% av alle solgte nye bilene BAS (Høye, 2011).

BAS kan i tillegg være koblet til autonom avstandsregulering eller andre systemer som kan sette i gang en nedbremsing ut fra informasjon fra utenfor bilen. Især i tunge kjøretøy er dette ofte tilfelle (Anderson m.fl., 2011). Førerstøttesystemer som bruker informasjon fra utenfor bilen (for eksempel om avstanden til andre kjøretøy eller fotgjengere) er beskrevet i kapittel 4.18 om autonom avstandsregulering. Antiskrenssystemer kan bruke bremser på enkelte hjul for å forhindre skrens og er beskrevet i kapittel 4.29. Blokkeringsfrie bremser på motorsykler er beskrevet i kapittel 4.31.

Blokkeringsfrie bremser (ABS)

De fleste studier av virkningene av ABS på ulykkene er utført i USA og bygger på til dels meget store ulykkesmaterialer. De resultater som legges fram her, bygger på følgende undersøkelser:

Kahane, 1983 (USA)
Aschenbrenner m.fl., 1987 (Tyskland)
Kahane, 1994 (USA)
Hertz m.fl., 1995A, B (USA)
Highway Loss Data Institute, 1995 (USA)
Evans & Gerrish , 1996 (USA)
Farmer, 2001 (USA)
Broughton & Baughan, 2002 (Storbritannia)
Cummings & Grossman, 2007 (USA)
Kahane & Dang, 2009 (USA)

Det har vist seg at eldre studier (studier fra før 2000) gjennomgående har funnet større virkninger av ABS enn nyere studier. Tabell 4.3.1 viser derfor resultatene fra de nyere og eldre studiene hver for seg. I tillegg vises resultater for ulykker på våt veg, snø eller is. Disse er for det meste fra nyere studier (unntatt resultatene for påkjøring bakfra på våt veg, snø eller is).

Tabell 4.3.1: Virkninger av blokkeringsfrie bremser (ABS) på antall ulykker.

¹ Du: dødsulykker, Psu: personskadeulykker; Usp.: uspesifisert skadegrad
² Basert på nyere studier, unntatt resultatene for påkjøring bakfra

Alt i alt tyder resultatene fra de nyere studiene ikke på at ABS har noen signifikant virkning på antall ulykker eller at det er noen systematiske forskjeller mellom virkningen på ulike skadegrader. Heller ikke den ene studien som har kontrollert for en rekke forstyrrende variabler, bl.a. kjøretøyenes vekt, registreringsår og tidligere ulykker (Cummings & Grossman, 2007) har funnet noen signifikant virkning av ABS. En annen studie som ikke inngår i resultatene i tabell 4.3.1 (Yannis m.fl., 2010) viste at risikoen for å bli drept for en person som er innblandet i en dødsulykke, er 27% lavere (95% konfidensintervall [-44; -5]) i en bil med ABS enn i en bil uten ABS. For risikoen for å bli skadd (men ikke drept) i en dødsulykke ble det ikke funnet noen signifikant effekt.

På våt veg, snø eller is er virkningene for det meste større enn under alle kjøreforhold. Virkningene er likevel for det meste ikke signifikante og ikke alltid i samme retning som virkningene under alle kjøreforhold. Forklaringen er trolig at det er færre ulykker på våt veg, snø eller is, og at det dermed er større tilfeldig variasjon i resultatene. Unntaket er ulykker med påkjøring bakfra som er signifikant redusert på våt veg, snø eller is når ABS-bilen er den som kjører bakfra på et annet kjøretøy, og en signifikant økning når det er ABS-bilen som blir kjørt på bakfra. Dette kan trolig forklares med førere bremser kraftigere ned og får kortere bremseveg med ABS på våt veg, snø eller is. Når alle biler har ABS kan man tenke seg at ABS ikke lenger vil øke risikoen for å bli påkjørt bakfra, fordi også bilen som følger etter vil ha ABS, noe som trolig ikke var tilfelle i de studiene som har funnet en slik økning
.

Resultatene for biler og SUV / vans har ikke vist seg å være systematisk forskjellige fra resultatene for personbiler og resultatene vises derfor for alle lette kjøretøy samlet.

Virkningen av ABS på bremselengden ble undersøkt bl.a. av Newton & Riddy (1984), Robinson & Duffin (1993), Karlsen (1989) og Kahane & Dang (2009). Resultatene viser at:

• ABS reduserer bremselengden på de fleste underlag (tørr veg, glatt veg, våt veg).
• ABS øker bremselengden på løs snø og grus, noe som forklares med at hjullåsing på slike underlag skaper en «plogeffekt» som forkorter bremselengden.

Siden flere eldre studier fant økninger av det totale antall ulykker eller enkelte ulykkestyper, ble det noen ganger antatt at ABS fører til atferdstilpasning og at førere av biler med ABS kjører mer risikabelt enn andre førere. Denne hypotesen ble tilsynelatende bekreftet av Aschenbrenner m.fl. (1987) i en eksperimentell studie med drosjeførere. Resultatene kan trolig forklares med at førerne hadde en feil oppfatning av funksjonen av ABS (Kahane, 1994). Studier som ble gjennomført etter 1995 fant ingen tegn på at førere av biler med ABS kjører mer aggressivt eller gjør flere unnamanøvreringer som kan føre til utforkjøring enn førere av biler uten ABS (Kahane & Dang, 2009). Broughton & Baughan (2002) viste at førere med kunnskap om ABS har større fordeler av systemet mht. ulykkesinnblandingen enn førere uten slik kunnskap.

Nødbremseassistent (BAS)

Virkningen av BAS på antall ulykker er undersøkt i to studier:

Page, Foret-Bruno & Cuny, 2005 (Frankrike)
Page m.fl., 2009 (Frankrike)

Page m.fl. (2005) viste at BAS reduserer antall BAS-relevante ulykker med 19% [-52; +37]. BAS-relevante ulykker er alle ulykker hvor en bil kolliderer frontalt med et annet kjøretøy, objekt eller trafikant, eller hvor førere mister kontroll over bilen. Page m.fl. (2009) fant en reduksjon av antall personskader på 8% [-18; +4] og en reduksjon av antall alvorlig skadde eller drepte på           15% [-32; +7].

En rekke andre studier har forsøkt å anslå mulige eller sannsynlige virkninger av BAS på antall ulykker med ulike metoder. Resultatene er sammenfattet i tabell 4.3.2. I én studie ble det gjort simulatorforsøk hvor ulykker ble rekonstruert så realistisk som mulig, med den forskjellen at simulatorbilen hadde BAS. De øvrige studiene har analysert resultater fra ulykkesstatistikk eller ulike dybdestudier av ulykker for å anslå

• Den maksimalt mulige effekt av BAS: Dette er andelen ulykker som teoretisk kan være påvirket av BAS (uten at BAS nødvendigvis vil kunne forhindre ulykken)
• Den teoretisk mulige effekten av BAS: Dette er andelen ulykker hvor det anses som mulig eller sannsynlig at BAS ville ha forhindret ulykkene

Resultatene spriker en del, men tyder likevel på at opp til en fjerdedel av alle ulykker med påkjøring bakfra kan bli enten forhindret eller mindre alvorlige og at antall drepte fotgjengere kan være redusert med opptil 12%. Alt i alt er det omtrent 9% av alle dødsulykkene hvor BAS kan ha mulighet for å påvirke utfallet, dvs. enten forhindre ulykkene eller gjøre dem mindre alvorlige.

Tabell 4.3.2: Teoretisk mulige virkninger av BAS på antall ulykker / skader.

I kollisjonsforsøk fra 2006 og 2007 med BAS (Fitch m.fl., 2010) ble BAS ikke aktivert av noen av forsøkspersonene når et uventet hinder dukket opp og kun av 4,6% når et forventet hinder dukket opp. Etter at forsøkspersonene ble vist og forklart hvordan man må bremse for å aktivere BAS bremset 28% slik at BAS ble aktivert.

ABS og BAS har ingen dokumenterte virkninger på framkommelighet.

ABS har ingen dokumenterte virkninger på miljøforhold. For BAS har Klunder m.fl. (2009) estimert at CO² utslipp fra vegtrafikken kunne vært redusert med 0,007% i EU dersom alle kjøretøyene hadde systemet som følge av redusert køkjøring etter ulykker.

Det foreligger ingen nyere kostnadstall for ABS eller BAS.

For ABS er det ikke funnet noen statistisk pålitelige endringer av antall ulykker. Ut fra et sikkerhetsperspektiv kan ABS derfor ikke være samfunnsøkonomisk lønnsomme.

For BAS mangler opplysninger om kostnader og det er derfor ikke mulig å beregne en nytte-kostnadsbrøk.

Initiativ til tiltaket

Krav til bremser på kjøretøy er fastsatt i Kjøretøyforskriften. Initiativ til endringer i Kjøretøyforskriften kan bli tatt av Vegdirektoratet, bilbransjen eller som følge av norsk deltakelse i internasjonalt kjøretøyteknisk samarbeid.

Formelle krav og saksgang

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. Krav til bremser på kjøretøy fremgår av Kjøretøyforskriften kapittel 26 (Forlaget Last og Buss A/S 1997). I dag kreves ABS på de fleste typer tunge kjøretøy og på ambu­lanser. For personbiler er ikke ABS påbudt.

ABS er påbudt innen EU for visse grupper av større kjøretøy (Ross, 1993). Dette ble innført for å forbedre stabilitet under bremsing av vogntog og trekkvogn/tilhengerkombinasjoner som er de kjøretøy som antas å ha de største problemer med stabilitet. Norge besluttet å slutte seg til EU-direktiv 71/320/EEC fra og med 1.oktober 1992. Dette innebærer at det kreves ABS på alle hjul på tunge kjøretøy/trekkvogner over 16 tonn som kan trekke tilhenger. Det kreves også ABS på tilhengere med vekt over 10 tonn. Ifølge det samme direktivet kreves også ABS på norske turistbusser og på norske lang­rutebusser (dvs. ikke på bybusser).

Det foreligger en ECE-regulering (ECE R1305; ECE = United Nations Economic Commission for Europe) som har som mål å vurdere alle mulige elektroniske løsninger vedrørende bremsesystemer for å sikre kompatibilitet mellom alle de ulike bremse­systemer som finnes på trekkvogner og tilhengere (Straub, 1993).

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. Teknologisk institutt har foretatt tekniske prøver av ABS.

Anderson, R. W. G., Hutchinson, T. P., Linke, B., & Ponte, G. (2011). Analysis of crash data to estimate the benefits of emerging vehicle technology. Report CASR094. Centre for Automotive Safety Research, University of Adelaide, Australia.

Aschenbrenner, K. M., Biehl, B. & Wurm, G. W. (1987). Einfluss Der Risikokompensation auf die Wirkung von Verkehrsicherheitsmassnahmen am Beispiel ABS. Schriftenreihe Unfall- und Sicherheitsforschung Strassenverkehr, Heft 63, 65-70. Bergisch Gladbach, Bundesanstalt für Strassenwesen (BASt).

Badea-Romero, A., Javier Páez, F., Furones, A., Barrios, J. M., & de-Miguel, J. L. (2013). Assessing the benefit of the brake assist system for pedestrian injury mitigation through real-world accident investigations. Safety Science, 53, 193-201.

Breuer, J. J., Faulhaber, A., Frank, P., & S., G. (2007). Real world safety benefits of brake assistance systems. Proceedings of the 20th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles Conference (ESV) in Lyon, France, June 18-21, 2007.

 Broughton, J., & Baughan, C. (2002). The effectiveness of antilock braking systems in reducing accidents in Great Britain. Accident Analysis & Prevention, 34(3), 347-355.

Cummings, P. & Grossman, D. C. (2007). Antilock brakes and the risk of driver injury in a crash: A case-control study. Accident Analysis & Prevention, 39(5), 995-1000.

Evans, L. & Gerrish, P. H. (1996). Antilock brakes and risk of front and rear impact in two-vehicle crashes. Accident Analysis & Prevention, 28(3), 315-323.

Farmer, C. M. (2001). New evidence concerning fatal crashes of passenger vehicles before and after adding antilock braking systems. Accident Analysis & Prevention, 33(3), 361-369.

Farmer, C. M. (2008). Crash avoidance potential of five vehicle technologies. Report. Insurance Institute for Highway Safety.

Fitch, G. M., Blanco, M., Morgan, J. F., Rice, J. C., Wharton, A., Wierwille, W. W., & Hanowski, R. J. (2010). Human performance evaluation of light vehicle brake assist systems: Final report. Report DOT HS 811 251. Center for Truck and Bus Safety Virginia Tech Transportation Institute, 3500 Transportation Research Plaza (0536) Blacksburg, VA 24061.

Fosser, S. & Sætermo, I.A. (1995). Vinterdekk med eller uten pigger – betydning for trafikksikkerheten. TØI-Rapport 310/1995. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Grime, G. (1987). Handbook of road safety research. London, Butterworth.

Hertz, E., Hilton, J. & Johnson, D. M. (1995A). An analysis of the crash experience of light trucks equipped with antilock braking systems. Report DOT HS 808 278. Washington DC, US Department of Transportation, National Highway traffic Safety Administration.

Hertz, E., Hilton, J. & Johnson, D. M. (1995B). An analysis of the crash experience of Passenger Cars Equipped with Antilock Braking Systems. Report DOT HS 808 279. Washington DC, US Department of Transportation, National Highway traffic Safety Administration.

Highway Loss Data Institute (HLDI) (1995). Three Years On-the-Road Experience with Antilock Brakes. HLDI Special Report A-47. Arlington, Va, Highway Loss Data Institute.

Hummel, T., Kühn, M., Bende, J., & Lang, A. (2011). Advanced driver assistance systems. Research Report FS03. German Insurance Association.

Høye, A. (2011). Utbredelse og virkninger av kjøretøytiltak. TØI-Arbeidsdokument 50112. Oslo. Transportøkonomisk institutt.

Kahane, C. J. (1983). A Preliminary Evaluation of Two Braking Improvements for Passenger Cars. Dual Master Cylinders and Front Disc Brakes. Report DOT HS-806 359. Washington DC, US Department of Transportation, National Highway Traffic Safety Administration.

Kahane, C. J. (1994). Preliminary Evaluation of the Effectiveness of Antilock Brake Systems for Passenger Cars. Report DOT HS 808 206. Washington DC, US Department of Transportation, National Highway Traffic Safety Administration.

Kahane, C., J., & Dang, J. N. (2009). The long-term effect of abs in passenger cars and LTVs. Report DOT HS 811 182: Evaluation Division; National Center for Statistics and Analysis. National Highway Traffic Safety Administration, Washington, DC.

Karlsen, P. G. (1989). Vurdering av forskjellige blokkeringsfrie bremsesystemer (ABS) under nordiske veg- og vinterforhold. Rapport 40/1989. Oslo, Teknologisk institutt, Avdeling for kjøretøyteknikk.

Klunder, G. A., Malone, K., Mak, J. et al. (2009). Impact of Information and Communication Technologies on Energy Efficiency in Road Transport – Final Report. TNO report for the European Commission.

Lawrence, G.J.L., Hardy, B.J., Carroll, J.A., Donaldson, W.M.S., Visviskis, C. & Peel, D.A. (2006). A Study on the Feasibility of Measures Relating to the Protection of Pedestrians and Other Vulnerable Road Users (EC Contract No. ENTR/05/17.01). Crowthorne: Transportation Research Library.

Newton, W.R. & Riddy, F. T. (1984). Evaluation Criteria for Low Cost Anti-Lock Brake System for FWD Passenger Cars. In: Braking: Recent Developments SP-570. International Congress & Exposition, Detroit, Michigan, February 27-March 2 1984. Warrendale, Penn, Society of Automotive Engineers.

Page, Y., Foret-Bruno, J.-Y., & Cuny, S. (2005). Are expected and observed effectiveness of emergency brake assist in preventing road injury accidents consistent? Paper 05-0268. Proceedings of the 19th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles (ESV).

Page, Y., Cuny, S., Zangmeister, T., Kreiss, J. P., & T., H. (2009). The evaluation of the safety benefits of combined passive and on-board active safety applications. Paper presented at the Annual Proceedings of the Association for the Advancement of Automotive Medicine, 53, 117-27.

Robinson, B. J. & Duffin, A. R. (1993). The performance and reliability of anti-lock braking systems. Braking of Road Vehicles. Proceedings (115-126) of the Institution of Mechanical Engineers, 23-24 March 1993, Institution of Mechanical Engineers (IMechE), Birdcage Walk, London. Published by Mechanical Engineers Publications Limited.

Schittenhelm, H., & Daimler, A. (2013). Advanced brake assist-real world effectiveness of current implementations and next generation enlargements by Mercedes-Benz. Paper Number 13-0194. Proceedings of the 23rd International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles (ESV).

Schram, R., Williams, A., & van Ratingen, M. (2013). Implementation of autonomous emergency braking (AEB), the next step in EuroNCAP’s safety assessment. Paper Number: 13-0269. ESV.

Yannis, G., Papadimitriou, E., Dupont, E., & Martensen, H. (2010). Estimation of fatality and injury risk by means of in-depth fatal accident investigation data. Traffic Injury Prevention, 11(5), 492-502.