4.29 Antiskrenssystemer (ESC)
Elektronisk stabilitetskontroll (ESC) i lette kjøretøy reduserer risikoen for at føreren mister kontroll over kjøretøyet ved å bremse eller regulere trekkraften på enkelte hjul. Empiriske studier viser at antall ulykker med lette kjøretøy hvor føreren mister kontroll over kjøretøyet, er redusert med 42 prosent, og med 54 prosent når man kun ser på dødsulykker. Ulykkesreduksjonene kan være overestimert som følge av publikasjonsskjevhet.
Hvordan firehjulsdrift påvirker ulykkesrisikoen, er kun undersøkt i svært få studier. Resultatene viser at biler med firehjulsdrift har høyere risiko på snø/is enn biler med tohjulsdrift, men at de har ikke høyere risiko på bar veg.
Problem og formål
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. Når føreren mister kontroll over bilen, kan dette føre til utforkjøring, velt eller møteulykker. Slike ulykker 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 skal redusere sannsynligheten for at føreren mister kontroll over bilen.
Beskrivelse av tiltaket
ESC kan forbedre bilens stabilitet ved å bremse ned eller regulere trekkraften på enkelte hjul. 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. 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 skrens 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 standardutstyr, i 2011 var det 99%. I USA har alle nye bilene ESC siden 2012 (Starnes, 2014).
Dette kapitlet handler kun om ESC for lette kjøretøy. Systemer for lastebiler som skal forhindre skrens og velt, er beskrevet i kapittel 4.9.
Virkning på ulykkene
ESC
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). 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 et al., 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 et al., 2006 (Tyskland)
Lie et al., 2006 (Sverige)
Page & Cuny, 2006 (Frankrike)
Dang, 2007 (USA)
Frampton & Thomas, 2007 (Storbritannia)
Padmanaban et al., 2007 (USA)
Kallan & Jarmakian, 2008 (USA)
MacLennan et al., 2008 (USA)
Page et al., 2009 (Frankrike)
Farmer, 2010 (USA)
Scully & Newstead, 2010 (Australia, New Zealand)
Yannis et al., 2010 (7 European countries: France, Finland, Germany, Italy, The Netherlands, Sverige, UK)
Chouinard & Lecuver, 2011 (Canada)
Lui et al., 2011 (USA)
Sivinski, 2011 (USA)
Lie, 2012 (Sverige)
Strandroth et al., 2012 (Sverige)
Fildes et al., 2013 (Australia)
Kahane, 2014 (USA)
Johnson & Gabler, 2015 (USA)
Lyckegaard et al., 2015 (Denmark)
Strandroth et al., 2015 (Sverige)
Koisaari et al., 2019 (Finland)
Sammenlagte resultater er vist i tabell 4.29.1. Betydningen av en rekke potensielt relevante faktorer er undersøkt med metaregresjon. Disse er diskutert nedenfor.
Tabell 4.29.1: Virkninger av ESC på antall ulykker. Prosent endring av antall ulykker (usikkerhet i parentes).
Alle skadegrader | Dødsulykker | |
Relevante ulykker | -42 (-46; -37) | -54 (-60; -48)* |
… med kontroll for publikasjonsskjevhet | -36 (-41; -31) | |
Alle ulykker | -12 (-19; -4) | -43 (-53; -31)* |
… med kontroll for publikasjonsskjevhet | -3 (-13; +7) | |
Relevante ulykker på snø/is | -51 (-55; -46) | |
Flerpartsulykker (bil-bil kollisjoner) | -8 (-12; -5)* | -19 (-27; -8) |
Ulykker med fotgjengere / syklister / dyr | -14 (-28; +3)* | +7 (-6; +22) |
* Testet med resultatene viser ikke tegn på publikasjonsskjevhet.
Skadegrader: Resultatene fra meta-regresjon viser at ESC i gjennomsnitt har større effekt på dødsulykker enn på andre ulykker. Resultatene viser derimot ingen systematiske forskjeller mellom ulike skadegrader i andre enn dødsulykker (f.eks. mellom ulykker med hardt skadde og alle personskadeulykkene). Tabell 4.29.1 viser derfor separate resultater for dødsulykker, mens resultater for øvrige skadegrader er slått sammen (ulykker med drepte/hardt skadde, personskadeulykker og ulykker med uspesifisert skadegrad).
Test for publikasjonsskjevhet: For alle sammenlagte effekter i tabell 4.29.1 som er basert på minst 10 enkeltresultater, er det testet om det er tegn på publikasjonsskjevhet. Publikasjonsskjevhet betyr at resultater som viser «ønsket effekt» (ulykkesreduksjoner), har større sjanse for å bli publisert enn resultater som ikke viser ulykkesreduksjoner eller som ikke er statistisk signifikante. I to tilfeller tyder resultatene av disse analysene på at det kan være publikasjonsskjevhet; for disse vises også sammenlagte effekter hvor det er kontrollert for publikasjonsskjevhet. For sammenlagte effekter som er merket med * er det testet, men ikke funnet tegn på publikasjonsskjevhet. For øvrige sammenlagte effekter var det ikke mulig å teste for publikasjonsskjevhet på grunn av for få enkeltresultater.
At det kun er for alle ulykker og relevante ulykker (alle skadegrader) hvor man finner tegn på publikasjonsskjevhet, kan trolig forklares med at dette i de fleste studiene er de mest sentrale resultatene, og dermed trolig de resultatene som er mest avgjørende for hvorvidt en studie publiseres.
Relevante ulykker: Mange studier har undersøkt virkninger av ESC på «relevante ulykker», dvs. ulykker hvor føreren har mistet kontroll og bilen fått skrens. For slike ulykker er det funnet store reduksjoner. Resultatene som gjelder alle skadegrader, kan imidlertid være påvirket av publikasjonsskjevhet. Kontrollerer man for publikasjonsskjevhet, finner man fortsatt en stor ulykkesreduksjon (-31 prosent). Relevante ulykker som er dødsulykker, er omtrent halvert med ESC. Her viser analysene ikke tegn på publikasjonsskjevhet.
Alle ulykker: Det er funnet en langt mindre reduksjon av det totale antall ulykker når man ser på alle skadegradene, enn for relevante ulykker. Med kontroll for publikasjonsskjevhet «forsvinner» effekten. Dette virker ikke rimelig da det for relevante ulykker er funnet en stor reduksjon også med kontroll for publikasjonsskjevhet.
Andre ulykker: Det er funnet statistisk signifikante reduksjoner av antall bil-bil kollisjoner. For ulykker med fotgjengere, syklister og dyr er det derimot ikke funnet noen signifikante effekter.
Firehjulsdrift
Det er kun funnet to studier som har sammenlignet ulykkesrisikoen mellom biler med to- og firehjulsdrift.
Rizzi et al. (2017; Sverige) viser at biler med firehjulsdrift har 24 prosent flere ulykker på snø/is enn ellers sammenlignbare biler med tohjulsdrift (usikkerhet [-9; +70]). På vår og tørr bar veg er det ikke funnet forskjeller mellom biler med to- og firehjulsdrift.
Kallan og Jermakian (2008; USA) viser at biler med firehjulsdrift i gjennomsnitt har 12 prosent færre velteulykker enn biler med tohjulsdrift. Resultatet er imidlertid usikkert (-32; +15) og ikke statistisk signifikant.
Virkninger på fremkommeligheten
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.
Virkninger på miljøforhold
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.
Kostnader
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 praktisk talt alle nye biler ESC som standardutstyr.
Nytte-kostnadsvurderinger
Det er i en tidligere versjon av dette kapitlet 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 prosent 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 et al. (2010). Kalkulasjonsrenten er 4,5 prosent.
Formelt ansvar og saksgang
Initiativ til endringer i Kjøretøyforskriften kan bli tatt av Vegdirektoratet, bilbransjen eller som følge av norsk deltakelse i internasjonalt kjøretøyteknisk samarbeid.
Referanser
Aga, M. & Okada, A. (2003). Analysis of vehicle stability control\s effectiveness from accident data. ESV paper 541.18th ESV Conference. Nagoya.
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.
Chouinard, A., & Lécuyer, J.-F. (2011). A study of the effectiveness of electronic stability control in Canada. Accident Analysis & Prevention, 43, 451-460.
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.
Johnson, N. S., & Gabler, H. C. (2015). Reduction in fatal longitudinal barrier crash rate due to electronic stability control. Transportation Research Record, 2521(1), 79-85.
Kahane, C. J. (2014). Updated Estimates of Fatality Reduction by Electronic Stability Control (No. DOT HS 812 020).
Kallan, M. J., & Jermakian, J. S. (2008). SUV rollover in single vehicle crashes and the influence of ESC and SSF. Annual Proceedings of the Association for the Advancement of Automotive Medicine, 52, 3-8.
Koisaari, T., Kari, T., Vahlberg, T., Sihvola, N., & Tervo, T. (2019). Crash risk of ESC-fitted passenger cars. Traffic injury prevention, 20(3), 325-331.
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).
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. (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.
Lyckegaard, A., Hels, T., & Bernhoft, I. M. (2015). Effectiveness of electronic stability control on single-vehicle accidents. Traffic injury prevention, 16(4), 380-386.
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.
Rizzi, M., Kullgren, A., Strandroth, J., & Ydenius, A. (2017). Does All-Wheel-Drive (AWD) on passenger cars have any safety benefits on roads covered with ice or snow? Analysis of real-world crashes involving AWD cars with ESC (Electronic Stability Control). In 25th ESV Conference Detroit.
Scully, J., & Newstead, S. (2010). Followup evaluation of electronic stability control effectiveness in Australasia. Report No. 306. MONASH University Accident Research Centre.
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.
Starnes, M. (2014). Estimating lives saved by electronic stability control, 2008–2012 (No. DOT HS 812 042).
Strandroth, J., Rizzi, M., Ohlin, M., Eriksson, J., & Lie, A. (2015). Analysis of different types of winter tyres in rear-end injury crashes and fatal loss-of-control crashes with ESC. In Proceedings of 24th Experimental Safety Vehicle Conference.
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.
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.
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.