Publications
Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
Publications (9 of 9) Show all publications
Howard, C., Vadeby, A. & Nusia, J. (2025). Hastighetsbegränsad trafikzon i urban miljö: resultat och lärdomar av försök med geofencade fordon. In: Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson (Ed.), Sammanställning av referat från Transportforum 2025: . Paper presented at Transportforum, Linköping, Sverige, 15-16 januari, 2025. (pp. 222-223). Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Hastighetsbegränsad trafikzon i urban miljö: resultat och lärdomar av försök med geofencade fordon
2025 (Swedish)In: Sammanställning av referat från Transportforum 2025 / [ed] Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson, Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025, p. 222-223Conference paper, Oral presentation with published abstract (Other academic)
Abstract [sv]

I Sverige är hastighetsefterlevnaden generellt låg där mätningar i tätort har visat att nästan 40 % av motortrafiken överskrider hastighetsgränsen. I en studie utförd i Storstockholm och Uppsala körde nästan 80 % av yrkestrafiken för fort. I projektet HasT (Hastighetsbegränsad trafikzon i urban miljö) pågår ett försök med geofencing i centrala Enköping med syftet att öka hastighetsefterlevnaden hos yrkestrafiken. I projektet testas geofencingsystem där ett digitalt staket upprättats runt stadskärnan i Enköping. När ett fordon kommer in i zonen gör systemet automatiskt så att skyltad hastighet ej kan överskridas genom att gaspedalen låser sig.I denna rapport kartläggs försöket med syftet att undersöka: (1) förarnas upplevelse och acceptans av systemen, (2) om försöket haft någon påverkan på trafiken i Enköping, och (3) om data från försöksfordonen kan ge ytterligare insikter om systemens funktion och potential.

Cirka 90 fordon som kör i stadskärnan regelbundet är med i försöket som pågår under perioden april–oktober 2024. Detta inkluderar kommunala transporter, lätta och tunga lastbilar från små och stora fraktföretag, samt bussarna som trafikerar stadskärnan. Geofencingsystem från tre olika leverantörer testas – två av dessa är leverantörsinstallerade system från stora fordonstillverkare och det tredje är ett eftermonterat system som tillhandahålls av en tredje part. Förarnas upplevelser och synpunkter samlas in genom både en enkätstudie och en intervjustudie. Försökets påverkan på trafikens hastighet undersöks genom före-efter-mätningar med slang på 16 utvalda platser. Vidare samlas allmänhetens åsikter in om trafiksituationen i Enköping genom en enkät. Data insamlade direkt från fordonen tillhandhålls från varje part i projektet.

Preliminära slutsatserna är att det bland yrkesförare finns ett stöd för syftet med ökad hastighetsefterlevnad och en viss acceptans för införandet av hastighetsbegränsande geofencing, men att det krävs en teknisk utveckling av systemen för att nå en bredare acceptans. Projektet kommer vara klart vid tiden för Transportforum och slutgiltiga resultat och slutsatser kommer då presenteras.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2025
National Category
Transport Systems and Logistics
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-21796 (URN)
Conference
Transportforum, Linköping, Sverige, 15-16 januari, 2025.
Projects
Hastighetssäkrad trafikzon i urban miljö (HasT)
Available from: 2025-01-22 Created: 2025-03-13 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Howard, C., Vadeby, A. & Nusia, J. (2024). Hastighetsbegränsad trafikzon i urban miljö: Resultat och lärdomar av försök med geofencade fordon. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Hastighetsbegränsad trafikzon i urban miljö: Resultat och lärdomar av försök med geofencade fordon
2024 (Swedish)Report (Other academic)
Alternative title[en]
Speed-limited traffic zone in an urban environment : Results and lessons learnt from trials with geofenced vehicles
Abstract [sv]

Ökad hastighetsefterlevnad, ökat företagsansvar och nya teknologier är viktiga områden för att minska antalet dödade och skadade i vägtrafiken. Sambandet mellan lägre hastigheter och ökad trafiksäkerhetär väl kartlagt i litteraturen, men i Sverige är hastighetsefterlevnaden generellt låg. I september 2023 påbörjades projektet Hastighetsbegränsad trafikzon i urban miljö (HasT). Syftet var att utföra en demonstration av hur ny teknik kan användas för att öka hastighetsefterlevnaden hos yrkestrafiken med Enköpings kommun som testplats. I projektet testades system för geofencing där ett digitalt staket upprättats runt Enköpings stadskärna. När fordon är inom zonen kan skyltad hastighet ej överskridas genom att systemet låser gaspedalen.

Syftet med föreliggande studie är att kartlägga försöket med geofencing genom att utforska förarnas upplevelse och acceptans av systemen, försökets påverkan på trafiken, och vilka insikter data från deltagande fordon kan ge. Drygt 90 fordon deltog och tre olika system för geofencing testades. Data samlades in genom enkät och intervjuer med deltagande förare, enkät med allmänheten, hastighetsmätningar av trafiken, samt från fordonen själva.

Resultaten visar på en bred acceptans hos förarna för syftet med hastighetsbegränsande geofencing –att öka hastighetsefterlevnaden och trafiksäkerheten. De främsta fördelarna med systemen ansågs varaatt de är lätta att förstå och använda, kan vara ett bra stöd i att hålla hastigheten och att de kan hjälpa föraren att bibehålla uppmärksamheten. Den största barriären för ökad acceptans var tekniska problem där det förekom att systemen visade fel hastighetsbegränsning. Samtliga intervjuade förare kunde tänka sig att fortsätta använda systemen om de tekniska problemen löstes.

Det främsta hindret för ökad implementering på nationell nivå identifierades som den manuella handpåläggning som krävs för att implementera systemen. Försöket hade inte någon mätbar påverkan på trafiken i Enköpings stadskärna enligt hastighetsmätningarna och enkäten som utfördes med allmänheten. Det beror troligtvis på den låga penetrationsgraden av geofencade fordon som uppskattades vara 3 procent av total trafik.

Abstract [en]

Increased speed compliance, increased corporate responsibility, and new technologies are important areas for reducing the number of deaths and injuries in road traffic. The relationship between lower speeds and increased traffic safety is well documented, but in Sweden, speed compliance is generally low. In September 2023, the project HasT was initiated. The aim was to demonstrate how new technologies can be used to increase speed compliance in commercial traffic, with Enköping municipality as the test site. The project tested geofencing systems where a digital fence was established around the city center of Enköping. When vehicles are within the zone, the posted speed limit cannot be exceeded as the system locks the accelerator pedal. 

The purpose of the present study is to map the geofencing trial by exploring drivers’ experiences and acceptance of the systems, the trial’s impact on traffic, and the insights vehicle data can provide. Over 90 vehicles participated, and three different geofencing systems were tested. Data were collected through driver surveys and interviews, a public survey, traffic speed measurements, and from the vehicles themselves. 

The drivers showed broad acceptance of the purpose of speed-limiting geofencing – to increase speed compliance and traffic safety. The main advantages reported were that the systems were easy to understand and use, could provide help in maintaining the  speed limit, and could aid in attentiveness. The biggest barrier to increased acceptance  was technical problems where the systems sometimes displayed incorrect speed limits. 

The main obstacle to increased implementation at the national level was identified as the manual interventions required to implement the systems. The trial had no measurable impact on traffic in Enköping’s city center according to the speed measurements and the public survey. This is likely due to the low penetration rate of geofenced vehicles, estimated to be 3 percent of total traffic. 

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2024. p. 65
Series
VTI rapport, ISSN 0347-6030 ; 1223
Keywords
Geofencing, speeds, speed compliance, traffic safety, Geofencing, geostaket, hastigheter, hastighetsefterlevnad, trafiksäkerhet
National Category
Transport Systems and Logistics
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-21386 (URN)
Projects
Hastighetssäkrad trafikzon i urban miljö (HasT) / Speed-controlled traffic zone in an urban environment
Funder
Swedish Transport Administration
Note

Projektet har initierats och drivits av Lindholmen Science Park (CLOSER) med ekonomiskt bidrag från Skyltfonden. / The project has been initiated and run by Lindholmen Science Park (CLOSER) with financial support from Skyltfonden. 

Available from: 2024-11-29 Created: 2024-11-29 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Nusia, J. (2024). Knäskador i transportsystemet: en biomekanisk förklaring till orsak och skadepåverkan. In: Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson (Ed.), Sammanställning av referat från Transportforum 2024: . Paper presented at Transportforum, Linköping, Sverige, 17-18 januari, 2024. (pp. 280-281). Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Knäskador i transportsystemet: en biomekanisk förklaring till orsak och skadepåverkan
2024 (Swedish)In: Sammanställning av referat från Transportforum 2024 / [ed] Fredrik Hellman; Mattias Haraldsson, Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut , 2024, p. 280-281Conference paper, Oral presentation with published abstract (Other academic)
Abstract [sv]

Knäskador är vanligt förekommande i trafik- och idrottsrelaterade olyckor. Skadorna är förknippade med trauman orsakade i såväl höga som låga våldsnivåer. Fast skadorna generellt har låg risk att bli livshotande, så ökar riskerna för efterföljande skador som artros, meniskskador och ytterligare ligamentrupturer. Dessa skador riskerar att orsaka invaliditet och kan därmed ha en långsiktig negativ effekt på individens livskvalitet, vilket i längden innebär stora kostnader även för samhället. Vid trafik- och idrottsrelaterade olyckor är främre och bakre korsbandsskador vanliga och leder till primära rekonstruktioner av knäligamenten. De fyra ligamenten som oftast omfattas vid knäligamentskador är de två korsbanden inuti knäleden; samt de två kollaterala ligamenten som är fästa på utsidan av knäleden.

En nyligen genomförd studie på amerikanska skadedata visade att fotgängare ofta råkar ut för knäligamentskador vid olyckor med motorfordon. Bland vuxna fotgängare som erhöll ligamentskador (utan närliggande frakturer) hade minst 38 % kollaterala ligamentskador, 31 % hade korsbandsskador och 31 % fick skador på båda ligamentgrupperna. Liknande statistik hittades också för ligamentskador som även involverar intilliggande frakturer runt knäleden. Dessa resultat indikerar att knäligamentskador är påtagliga problem vid kollisioner mellan fotgängare och fordon, och att den relativa belastningen av knäligamenten kan bero på kollisionsförhållanden, såsom den relativa stötfångarens höjd på knä-fordonet och knäorienteringen vid tidpunkten för kollisionen.

Genom en litteratursökning och analys av skadedata planerar vi att redovisa omfattningen av knäskador för de mest utsatta trafikanterna – med ett speciellt fokus på knäligamentskador. Syftet med studien är att införskaffa den kunskapen som behövs i arbetet mot skadeprediktion och skadeprevention. Målet är att:

  • presentera den omfattningen av skadorna i trafiken och
  • redogöra för de biomekaniska skademekanismerna samt knäledens komplexa kinematik

Preliminära resultat från litteraturgenomgången har visat på att rekrytering av knäligamenten är starkt beroende av knäledens position vid tidpunkten för skadetillfället. Ligamenten är uppdelade i flera funktionella delar som bland annat skiljer sig i orientering relativt varandra och bidrar därmed till att ligamenten kan vara bärande i olika knäledsvinklar.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2024
National Category
Transport Systems and Logistics Orthopaedics
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-20657 (URN)
Conference
Transportforum, Linköping, Sverige, 17-18 januari, 2024.
Available from: 2024-04-04 Created: 2024-04-15 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Nusia, J., Xu, J. C., Knälmann, J., Sjöblom, R. & Kleiven, S. (2023). Injury risk functions for the four primary knee ligaments. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 11, Article ID 1228922.
Open this publication in new window or tab >>Injury risk functions for the four primary knee ligaments
Show others...
2023 (English)In: Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, E-ISSN 2296-4185, Vol. 11, article id 1228922Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

The purpose of this study was to develop injury risk functions (IRFs) for the anterior and posterior cruciate ligaments (ACL and PCL, respectively) and the medial and lateral collateral ligaments (MCL and LCL, respectively) in the knee joint. The IRFs were based on post-mortem human subjects (PMHSs). Available specimen-specific failure strains were supplemented with statistically generated failure strains (virtual values) to accommodate for unprovided detailed experimental data in the literature. The virtual values were derived from the reported mean and standard deviation in the experimental studies. All virtual and specimen-specific values were thereafter categorized into groups of static and dynamic rates, respectively, and tested for the best fitting theoretical distribution to derive a ligament-specific IRF. A total of 10 IRFs were derived (three for ACL, two for PCL, two for MCL, and three for LCL). ACL, MCL, and LCL received IRFs in both dynamic and static tensile rates, while a sufficient dataset was achieved only for dynamic rates of the PCL. The log-logistic and Weibull distributions had the best fit (p-values: >0.9, RMSE: 2.3%–4.7%) to the empirical datasets for all the ligaments. These IRFs are, to the best of the authors’ knowledge, the first attempt to generate injury prediction tools based on PMHS data for the four knee ligaments. The study has summarized all the relevant literature on PHMS experimental tensile tests on the knee ligaments and utilized the available empirical data to create the IRFs. Future improvements require upcoming experiments to provide comparable testing and strain measurements. Furthermore, emphasis on a clear definition of failure and transparent reporting of each specimen-specific result is necessary.

Place, publisher, year, edition, pages
Frontiers Media S.A., 2023
National Category
Orthopaedics
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-20009 (URN)10.3389/fbioe.2023.1228922 (DOI)001122401900001 ()2-s2.0-85174593217 (Scopus ID)
Available from: 2023-11-16 Created: 2023-11-16 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Vadeby, A., Forsman, Å., Howard, C. & Nusia, J. (2023). Key performance indicators: distraction and post-crash care in Sweden. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Key performance indicators: distraction and post-crash care in Sweden
2023 (English)Report (Other academic)
Alternative title[sv]
Trafiksäkerhetsindikatorer : distraktion och post-crash care
Abstract [en]

The Swedish traffic safety management is based on Vision Zero. The long-term goal is that no one should be killed or seriously injured, but there are also interim targets for the period 2020–2030: the number of fatalities should be reduced by 50% and the number of seriously injured by 25%. The interim target set by the European Commission is that the number of road deaths as well as the number of seriously injured should be reduced by 50% within EU between 2020 and 2030. The Commission also suggested, in cooperation with Member State experts, a first set of eight key performance indicators (KPIs). Six of these KPIs are already used in the Swedish annual follow-up. The aim of this study is to report methods and results for Sweden regarding the data collection of the two European KPIs not used in the annual follow-up, namely Distraction and Post-crash care. 

The KPI Distraction is defined as: Percentage of drivers not using a handheld mobile device. Data collection was done by manual observations daytime during spring 2022. The KPI Post-crash care is defined as: Time elapsed between the emergency call following a collision resulting in personal injury and the arrival at the scene of the collision of the emergency services (95th percentile). Data was provided by SOS Alarm for the years 2015–2020. 

The results for the KPI Distraction show that about 94.6% of drivers do not use handheld mobile devices on the Swedish road network. On urban roads 96.5% are not using a handheld mobile device, while the percentage was 93.8% on rural roads and 94.2% on motorways. The results for the KPI Post[1]crash care show that the 95th percentile of ambulance response times are 32 minutes and 31 seconds.

Abstract [sv]

Sveriges trafiksäkerhetsarbete utgår från Nollvisionen. Det långsiktiga målet är att ingen ska dödas eller skadas allvarligt i trafiken, men det finns även delmål för perioden 2020–2030: antalet dödade ska minska med 50 % och antalet allvarligt skadade med 25 %. Det delmål som Europeiska kommissionen fastställt är att antalet dödade och allvarligt skadade i trafiken ska minska med 50 % inom hela EU mellan åren 2020 och 2030. Kommissionen har också föreslagit, i samarbete med experter från medlemsstaterna, en uppsättning av åtta trafiksäkerhetsindikatorer (KPI). Sex av dessa indikatorer mäts och redovisas i Sveriges årliga uppföljning av trafiksäkerheten som görs av Trafikverket, Transportstyrelsen och VTI. Syftet med denna studie är att redovisa metoder och resultat för Sverige avseende datainsamling för de två europeiska KPI:erna som inte används i den årliga nationella uppföljningen: Distraktion och Post-crash care. 

KPI-distraktion definieras som: Andel förare som inte använder en handhållen mobiltelefon. Datainsamlingen gjordes genom manuella observationer dagtid under våren 2022. Observationer gjordes i tätort, på landsväg och på motorväg. KPI post-crash care definieras som: Tid som förflutit mellan nödsamtal på grund av en kollision med personskada och att en ambulans ankommit till kollisionsplatsen (95:e percentilen). Data från SOS Alarm för åren 2015–2020 användes i studien. 

Resultaten för KPI-distraktion visar att 94,6 % av förarna inte använder handhållna mobiltelefoner på det svenska vägnätet. I tätort är det 96,5 % som inte använder en handhållen mobiltelefon, medan andelen var 93,8 % på landsvägar och 94,2 % på motorvägar. Resultaten för Post-crash care visar att 95-percentilen av ambulanssvarstiderna är 32 minuter och 31 sekunder.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2023
Series
VTI resultat ; 2023:2A
National Category
Public Health, Global Health and Social Medicine
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-19655 (URN)
Available from: 2023-04-27 Created: 2023-04-27 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Grumert, E. & Nusia, J. (2023). Measures to prevent and reduce the impact of collisions involving wildlife: Potential of advanced driver assistance systems and ITSs in infrastructure. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Measures to prevent and reduce the impact of collisions involving wildlife: Potential of advanced driver assistance systems and ITSs in infrastructure
2023 (English)Report (Other academic)
Alternative title[sv]
Åtgärder för att förebygga och minska effekter av viltolyckor : Potentialen med förarstödssystem och ITS i infrastrukturen
Abstract [sv]

Trots åtgärder för att minska antalet viltolyckor i Sverige har utvecklingen gått åt fel håll. Mellan åren 2010 och 2021 har antalet viltolyckor ökat med 37 % på statliga vägar. Ökningen av antalet trafikolyckor med vilt på svenska vägar beror främst på en ökad trafikmängd, samt höga hastigheter på de delar av vägnätet där vilt är vanligt förekommande. Över hälften av viltolyckorna sker på vägar med 4 000 fordon per dygn och skyltad hastighet över 80 km/h. För vildsvin, dovhjort och kronhjort bidrar även en ökad utbredning och växande populationer till ökningen.

Hastighet är en avgörande faktor för uppkomsten av viltolyckor och dess effekter. Detektering av vilt, avancerade förarstödssystem i fordon och infrastrukturella Intelligenta Transport System (ITS) (t.ex. viltvarnare och variabla hastighetsgränser på strategiskt utsatta platser) är viktiga möjliggörare för att minska antalet viltolyckor. Forskning och teknikutveckling gällande utformningen av vägars sidoområden, djurens beteenden och ekologi, m.m. är därför nödvändig.

Syftet med denna förstudie är identifiera existerande och nya förarstödsystem och system i infrastrukturen som kan bidra till att undvika eller mildra effekten av en viltolycka på det lågtrafikerade vägnätet där andel viltolyckor per trafikant är högt relativt antalet viltolyckor per km och där det inte är ekonomiskt försvarbart att vidta fysiska åtgärder. Kunskap från myndigheter, näringsliv och akademi kombineras för att hitta möjligheter som kan bidra till att minska antalet viltolyckor på väg.

Abstract [en]

Despite measures to reduce the number of wildlife-vehicle collisions (WVCs) in Sweden, the trend is pointing in the wrong direction. The number of WVCs has increased by 37% between 2010 and 2021. Besides the fluctuating numbers of wildlife, the increase in the number of WVCs on Swedish roads is due to an increase in traffic, as well as high speeds on the parts of the road network where wildlife is common. More than half of WVCs occur on roads used by 4,000 or more vehicles per day and with speed limits above 80 km/h. For wild boar, fallow deer and red deer, increased distribution in Sweden and growing populations are also contributing to the increase in WVCs.

Speed is a crucial factor in the occurrence of WVCs and their effects. Detection of wildlife, advanced driver support systems in vehicles and infrastructural Intelligent Transport System (ITS) measures such as warnings indicating wild animals and variable speed limits at strategically riskful locations are important enablers to reduce the number of WVCs. Research and technology development regarding the design of roadside areas, animal behaviour and ecology, and so forth, is therefore necessary.

The purpose of this prestudy is to identify both existing and new driver support systems and systems in infrastructure that can help to prevent or reduce the impact of WVCs on parts of the road network where the proportion of WVCs per road user is high and where physical measures cannot be justified. Knowledge from authorities, industry and the academic community has been gathered with a view to identifying opportunities for solutions that could reduce the number of WVCs.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2023. p. 56
Series
VTI rapport, ISSN 0347-6030 ; 1198A
Keywords
Wildlife-vehicle collisions, intelligent transport systems, driver support system, infrastructural solutions, Viltolyckor, intelligenta transportsystem, förarstödssystem, infrastrukturåtgärder
National Category
Infrastructure Engineering Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-20098 (URN)
Projects
The potential of ITS measures in vehicles and infrastructure to reduce collisions with wild animals/ITS åtgärder i fordon och infrastruktur som en lösning för minskade viltolyckor
Funder
Vinnova
Note

Financed by Vinnova as part of the Drive Sweden strategic research programme

Available from: 2023-12-21 Created: 2023-12-21 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Nusia, J., Xu, J. C. & John, J. (2023). Whiplash injuries in low-speed frontal impacts: Frontal validation of VIVA+ head-neck. Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut
Open this publication in new window or tab >>Whiplash injuries in low-speed frontal impacts: Frontal validation of VIVA+ head-neck
2023 (English)Report (Other academic)
Alternative title[sv]
Whiplash vid frontala lågfartskollisioner : Frontal validering av VIVA+ huvud-nacke
Abstract [en]

Whiplash associated disorders are injuries occurring during low-severity impacts and constitute the majority of the cervical spine injuries leading to long-term disabilities. The focus of research and development has during the past decades primarily been towards the rear-end impacts, motivated by the large injury frequencies and risks compared to the other impact directions. Consequently, injury preventing measures have resulted in whiplash injury reductions, mainly concentrated to rear-end impacts. However, initial whiplash symptoms have a 20–30% distribution to frontal collisions, a considerable magnitude that motivates for a need to address whiplash that occurs in frontal impacts as well. Additionally, the preventing measures implemented for rear-end collisions have had 65% higher effect for males compared to females, even though females are proven to have a higher risk to sustain the injury. 

The VIVA+ 50M and VIVA+ 50F are the first open-source human body models (HBMs) representing both average male population and average female population, respectively. These models are newly developed, and the head-neck kinematics have therefore not yet been validated for frontal low-speed impacts. 

The aim of this study was to address the need of increasing the knowledge regarding both females’ and males’ risk of whiplash injuries in frontal collisions by presenting a scientific literature overview, and the objective was to validate the kinematic responses of an isolated head-neck submodel VIVA+ 50M for frontal impacts and compare to the VIVA+ 50F responses. 

The head kinematic responses to low-speed frontal impacts VIVA+ 50M head-neck model were validated against volunteer experiments and VIVA+ 50F was compared against the male submodel for the same impact loads. The overall results of all head kinematic responses and the length of the neck were in a good agreement with the experiments, while the rotation of the neck link was found poor. The female submodel had larger peak magnitudes of the vertical head displacement, head rotation and neck link rotation compared to the males, while the horizontal head displacement was smaller.

Future work towards increasing knowledge of whiplash injuries in frontal impacts could be addressed simulating scenarios with known injurious outcomes. Simulations with HBMs in general could provide understanding of hypothesized injury mechanisms by analyzing how they respond to different, but comparable, loading scenarios. Using the VIVA+ models could add a dimension to these analyses with the possibility to address the sex-based differences of the injury mechanisms. In order to reach this point, the VIVA+ models need additional hierarchical validations to verify their usefulness for studying whiplash injuries in frontal impacts.

Abstract [sv]

Whiplashskador uppstår i samband med trafikrelaterade lågfartskollisioner och utgör majoriteten av skador på halsryggen som leder till långvariga funktionsnedsättningar. Under det senaste decenniet har forskning och utveckling i första hand fokuserat på whiplashskador som uppkommer i samband med upphinnandekollisioner, motiverat av de höga skadefrekvenserna och riskerna jämfört med övriga kollisionsriktningar. Följaktligen har de skadeförebyggande åtgärderna resulterat i minskning av skadefrekvenserna, främst gällande påkörningar bakifrån. Initiala whiplashsymtom efter en olycka är dock 20–30 procent fördelade på frontalkollisioner, en omfattning som motiverar för behovet att utvärdera whiplashskador även vid frontalkollisioner. Därutöver har de förebyggande åtgärderna för upphinnandekollisioner haft 65 procent högre effekt för män jämfört med kvinnor, trots att kvinnor uppvisat en högre risk att drabbas av skadan.

VIVA+ 50M och VIVA+ 50F är de första, öppet tillgängliga, humanmodellerna som representerar både den genomsnittliga mannen och den genomsnittliga kvinnan. Modellerna är nyligen utvecklade och har därför ännu inte validerats fullt ut, däribland huvudet och nackens kinematik vid frontala lågfartskollisioner.

Syftet med denna studie var att adressera behovet av ökad kunskap gällande både kvinnors och mäns risk för whiplashskador vid frontalkollisioner. Detta gjordes genom en vetenskaplig litteraturöversikt. Det andra syftet med studien var att validera kinematiken hos VIVA+ 50M huvud-nacke-modell för frontala lågfartskollisioner, varpå VIVA+ 50F jämfördes mot VIVA+ 50M för samma lastfall.

De övergripande resultaten av den manliga submodellen visade på överrensstämmelse för huvudets vertikala och horisontella förskjutning, huvudets rotation och nackens längd jämfört med experimentella data. Rotationen av nacken visade däremot på en bristande överenstämmelse mot experimenten. Jämfört mot mannen uppvisade den kvinnliga submodellen större maximala förskjutningar av huvudet i vertikal riktning och i rotation, men inte i horisontell riktning. Utöver det hade den kvinnliga nackrotationen större magnitud jämfört med mannen.

Framtida arbete för att öka kunskapen om whiplashskador vid frontalkollision skulle kunna adresseras genom att simulera olycksscenarier med kända skadeutfall. Simuleringar med humanmodeller skulle kunna bidra till att öka kunskaperna om hypotetiska skademekanismer genom att analysera exempelvis hur mjukvävnader reagerar på olika, men jämförbara, belastningsscenarier. Med VIVA+-modellerna skulle dessa analyser dessutom få en ytterligare dimension genom möjligheten att adressera könsskillnader. För detta behöver VIVA+-modellerna ytterligare valideringar för att säkerställa biofidelitet vid frontala lågfartskollisioner.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Statens väg- och transportforskningsinstitut, 2023. p. 41
Series
VTI rapport, ISSN 0347-6030 ; 1167A
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-19644 (URN)
Available from: 2023-04-20 Created: 2023-04-20 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Xu, J. C., Silvano, A. P., Nusia, J., Krašna, S., Keller, A., Klug, C., . . . Linder, A. (2022). A biomechanical quantification of an effective balance recovery strategy in free-standing females and males using OpenSim. In: Proceedings of Science: . Paper presented at 37th International Cosmic Ray Conference, ICRC 2021, 12 July 2021 through 23 July 2021 (pp. 335-336). Sissa Medialab Srl
Open this publication in new window or tab >>A biomechanical quantification of an effective balance recovery strategy in free-standing females and males using OpenSim
Show others...
2022 (English)In: Proceedings of Science, Sissa Medialab Srl , 2022, p. 335-336Conference paper, Published paper (Refereed)
Place, publisher, year, edition, pages
Sissa Medialab Srl, 2022
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-18659 (URN)2-s2.0-85127559854 (Scopus ID)
Conference
37th International Cosmic Ray Conference, ICRC 2021, 12 July 2021 through 23 July 2021
Available from: 2022-05-23 Created: 2022-05-23 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Xu, J. C., Silvano, A. P., Nusia, J., Krašna, S., Keller, A., Klug, C., . . . Linder, A. (2021). A biomechanical quantification of an effective balance recovery strategy in free-standing females and males using OpenSim. In: Conference proceedings International Research Council on the Biomechanics of Injury, IRCOBI: . Paper presented at 2021 International Research Council on the Biomechanics of Injury, IRCOBI 2021, 8 September 2021 through 10 September 2021 (pp. 335-336). International Research Council on the Biomechanics of Injury
Open this publication in new window or tab >>A biomechanical quantification of an effective balance recovery strategy in free-standing females and males using OpenSim
Show others...
2021 (English)In: Conference proceedings International Research Council on the Biomechanics of Injury, IRCOBI, International Research Council on the Biomechanics of Injury , 2021, p. 335-336Conference paper, Published paper (Refereed)
Place, publisher, year, edition, pages
International Research Council on the Biomechanics of Injury, 2021
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:vti:diva-18662 (URN)2-s2.0-85127428530 (Scopus ID)
Conference
2021 International Research Council on the Biomechanics of Injury, IRCOBI 2021, 8 September 2021 through 10 September 2021
Available from: 2022-05-23 Created: 2022-05-23 Last updated: 2025-09-11Bibliographically approved
Organisations
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0003-2025-2355

Search in DiVA

Show all publications