People
Ing. Bc. Karel Kocián, Ph.D.

2025, PLoS ONE, 20, p. 1-28), ISSN 1932-6203

This study investigates the safety risks of Unmanned Aerial System (UAS) collisions with humans, focusing on impact dynamics through controlled crash testing. Utilizing a custom-designed drop mechanism, 49 impact tests were conducted on a Hybrid III anthropomorphic test device at various velocities and kinetic energies (7–24 m/s and 1–280 J). Tested UASs included a range of designs and weights (20 g to over 1 kg). Results demonstrated limitations in using kinetic energy models and peak head acceleration for injury prediction. The Head Injury Criterion showed greater consistency, reflecting the temporal profile of impacts. Findings revealed that UAS structural fragility reduces energy transfer at higher impacts through deformation and fracturing. This work underscores the need for improved testing protocols and nuanced safety standards.

2025, PLoS ONE, 20, ISSN 1932-6203

This paper deals with evaluation of photogrammetric measurements of pavement macrotexture for the purposes of new non-contact method for determination of pavement skid resistance. The aim was to create a method that yields results comparable to existing pavement friction measurement techniques, particularly the sand method, and to assess whether the measurements obtained using the non-contact approach are equally effective. Additionally, the goal was to introduce and define limits for camera calibration applicable to similar cases of object measurements at close distances. Based on existing standards, specific pavement samples exhibiting various macrotexture qualities were selected. The authors conducted 23 different combinations of photogrammetric measurements based on their findings during the evaluations. A comparison of the applied procedures with a reference measurement using the sand method was made, and the measurement error rate was calculated. By evaluating the different variations of the road surface models created, it was concluded that the most reliable results for defining friction are obtained by interleaving the test specimen through a plane based on the principle of best fit using the four highest points of the macrotexture. The ideal size of the sub-areas for applying the mask is 7.5–10 mm. Photogrammetry has proven to be a suitable and accurate tool for assessing pavement surface texture and can be considered as a suitable alternative to other skid resistance measurement approaches.

2023, Applied Sciences, 13 (1270), ISSN 2076-3417

The aim of this article is to improve road safety. Specifically, it deals with the development of a mathematical model that will more accurately define the severity of a defect in a road restraint system. Currently, that evaluation is based only on the subjective perception of individual safety auditors. The mathematical model was developed based on the principle of Bayesian statistics. The determination of the specific risk was made by comparing the results of the model for two datasets. In the first case, the model was based on accident data correlated with recorded defects in road restraint systems. In the second case, the dataset represented accident events with crash barriers where no defect was identified. Based on the comparison, a total of 64 risk combinations were identified. The mathematical model confirmed 26 combinations (41% of all selected combinations of the defect levels of the crash barriers). Although not even half of the identified combinations were confirmed, more than 90% of all correlated records are found in these exposures of confirmed combinations. The verification was able to clearly define the risk of safety defects and thus brings potential accuracy to subsequent decision-making related to the repair of road restraint systems.

2023, Applied Sciences, 13 (9), ISSN 2076-3417

The primary objective of this article is to determine and subsequently verify the severity of a traffic accident caused by a collision with a fixed obstacle located in rural area sections along international roads in the Czech Republic. The aim is to create a unified assessment tool of fixed obstacles along roads. In this way, it is possible to determine in advance the level of risk of fixed obstacles along roads before traffic accidents could occur at these locations. The work is based on the assumption that the severity level of fixed obstacles in road traffic is determined by the product of the probability of hitting the object and the severity of the consequences. On the basis of these parameters, 54 specific combinations of fixed obstacles and surrounding terrain are determined, to which the specific severity of the combination is assigned in relation to the potential impact on the health of the vehicle occupants. Subsequently, a hypothesis is established that confirms or refutes, in a clear and unified manner, the initial, subjective views on the possible consequences of a traffic accident related to a fixed-obstacle impact. The verification of the hypothesis is carried out using a statistical apparatus based on the principles of conditional probability on 280 traffic accidents related to hitting a fixed obstacle. The proposed procedure verified 36 out of 54 (almost 67%) individual combinations of fixed obstacles and surrounding terrain. It was determined that there were 13 combinations with a high risk, where there is a significant probability of serious injury to occupants; 6 combinations with a moderate severity of injury to occupants; 3 cases with a low severity; and 14 cases where it was shown that the impact with a fixed obstacle was most probably not going to result in personal injury but only in material damage to the vehicle. The results of this research, which applies a unified approach to the risk analysis of fixed obstacles, will systematically improve the level of traffic safety. This primarily means preventing accidents with fixed obstacles, saving lives and reducing economic losses.

2022, Moderní železnice pro 21. století, Studentská vědecká konference, Praha, České vysoké učení technické v Praze), p. 57-61), ISBN 978-80-01-06996-7, ISSN 2336-5382

This conference paper discusses a new analytical approach to the evaluation of trafficsafety at the railway crossings. The new method is based on the use of ontological principles. Theontological tools present a comprehensive decision-making tool, will can be applied to any potentialhazardous railway crossing on a road or rail network. The ontology can be considered as a knowledgebase that not only stores the data itself, but also defines the relationships between these data, and cantherefore be described as a clearly suitable tool for describing risks at level crossings

2022, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLVI-5/W1-2022, Munich, ISPRS), p. 159-164), ISSN 2194-9034

Sustainability is one of the main scientific and public topics of today. This includes the sustainable transport and infrastructure. One of the ways how to achieve higher level of sustainability is through the implementation of BIM (Building Information Modelling) into the road design process. However, to create a safe road network, which is also necessary for achievable sustainability, it is essential to consider the Road Safety Audit (RSA) principles throughout the BIM applications. The paper discusses the possibilities of involving the RSA in the process road design in I-BIM (Infrastructures Building Information Modelling). Within the individual phases of the preparation of a transport project and the application of the safety audit tools in BIM applications, it is possible to achieve a significant increase in the level of safety. This approach is shown within the paper on the implementation and use of supplementary road safety devices, specifically the road restraint systems. Currently, the individual components are defined by their main parameters in specific libraries. However, their definition is only as a general object where many of the supplementary parameters or fundamental design characteristics, such as working width or minimal length, are not included. This may lead to potential design flaws or safety hazards which have to be subsequently corrected in further phases. The objective of the paper is to identify the current deficiencies, primarily the missing road safety perspective within the BIM process. The aim is to enable appropriate selection of safety equipment during the design or to provide sufficient information for the mandatory RSA.

2022, 2022 Smart City Symposium Prague, Piscataway, IEEE Signal Processing Society), ISBN 978-1-6654-7923-3

The contribution presents selected results of impact tests, based on which a comparison was made between data obtained from the EDR (Event Data Recorder) and data from an independent measuring device. The collection of data was carried out during crash tests from the years 2019 to 2020. The extraction of data recorded from different vehicle sensors was carried out using the CDR (Crash Data Retrieval) system. The aim of this paper is to focus on validating the functionality and usability of the CDR system and its outputs for forensic practice. This knowledge can help to gain significant pre-crash and post-crash information, the validity of which was verified in the presented tests by comparison with a reference independent measurement system. The comparison discussed post-crash car body acceleration, steering wheel angle, yaw rate and evaluation of pre-crash motion (e.g. driver steering intervention). The paper presents extended possibilities for accident analysis using obtained pre-collision data that were not used in the past.

2019, Znalectvo, XV. (1), p. 26-32), ISSN 1335-1133

Článek představuje projekt, který byl zaměřen na téma často diskutované odbornou veřejností i médii, kterým je ovlivnění bezpečnosti silničního provozu reklamními zařízeními. Výzkum byl cílený především na zjištění vlivu proměnných reklamních zařízení na řidiče s ohledem na rostoucí trend využívání světelných LED zařízení a na následný návrh úpravy legislativního rámce, který problematiku jejich používání upravuje. V rámci výzkumu byla definována obecně použitelná doporučení. Navrhovaná řešení jsou založena na kombinaci a syntéze různých metodických přístupů, včetně lokalizace a klasifikace výskytu reklamních zařízení podél páteřní sítě pozemních komunikací ČR, statistického vyhodnocení a analýzy dopravních nehod či sledování dopravních konfliktů. Řešení obsahovala také psychologické analýzy dopadu přítomnosti reklamního vybavení na řidiče v reálných a simulovaných scénářích, analýzy počtu a délky a bodu pohledu řidiče s využitím techniky sledování očí a posouzení reklamního vybavení jako objektu vyzařujícího světlo. V rámci posuzování přímého vlivu na řidiče byly realizovány testovací jízdy zaměřené na testy distrakce pozornosti v reálném provozu s využitím metody strukturovaného pozorování Wiener Fahrprobe i na pokročilém vozidlovém simulátoru, v rámci nichž byla uplatněna teorie vozidlových simulátorů a princip eyetrackingu, který byl využit jak při testech v reálném, tak virtuálním prostředí. Cílem těchto testů bylo zároveň ověřit aplikovatelnost závěrů světových výzkumů na specifika české dopravní sítě.

2019, Silniční obzor, 80 (4), p. 107-112), ISSN 0322-7154

ČVUT v Praze, Fakulta dopravní poskytla Středočeskému kraji seznam 50 nebezpečných železničních přejezdů, na kterých byla provedena bezpečnostní inspekce. Článek se soustředí zejména na doporučená systematická opatření nejrizikovějších přejezdů, která byla konfrontována s praxí (SŽDC a KSÚS).

2019, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences (ISPRS Archives) - Volume XLII-5/W3, Munich, ISPRS), p. 143-148), ISSN 2194-9034

Effective and safe transportation infrastructure presents one of the crucial conditions for functional society. Its ceaseless development and construction can be taken as a proof of its importance even despite the corresponding financial and time demands. The complexity and scale of the projects related to transportation infrastructure presents an ideal field for implementation of the BIM approaches. However, it is necessary to implement the BIM to the whole life cycle of the transport structure, especially not only to the pre-investment and investment phases but also to the operation and maintenance. For every road infrastructure, it is important to observe the performance of the road, behaviour of road users and evaluate the resulting safety risks, to be able to correspond with adequate and effective measures and to secure sufficient level of safety. The paper aims to present an implementation of the road safety aspects and statistics into the processes of BIM applications and strategies, which are prepared on the base of Government Resolution No 958, on the importance of the Building Information Modelling (BIM) in the Czech Republic. The accident statistics, safety audits and inspections presents a valuable source of information that should be adequately implemented with the BIM processes.

2018, Soudní inženýrství, 29 (1), p. 30-34), ISSN 1211-443X

Rekonstrukce místa dopravní nehody má zásadní vliv na následnou forenzní analýzu. Kvalita a přesnost získaných podkladů přímo ovlivňuje rozsah možného zpracování a dosažitelnou úroveň analýzy. Cílem tohoto příspěvku je ukázat možnosti využití fotogrammetricky zpracovaných snímků pořízených z bezpilotních prostředků pro tvorbu přesných ortofotomap míst silničních nehod (s rozlišením až GSD 1 cm/px). Pro zhodnocení dosažitelné kvality a vhodnosti získaných výstupů bylo provedeno celkem 10 měření v rámci crash-testů konaných u nás i v zahraničí. Výsledná ortofota místu střetu byla porovnávána s různými měřičskými metodami, které se v současnosti již běžně využívají. Výsledná kvalita, obrazová věrnost a dosahovaná přesnost ortofot potvrdila vhodnost využití navrhovaného řešení pro potřeby soudně znalecké analýzy.

2018, Sborník příspěvků konference Expert Forensic Science Brno 2018, Brno, Ústav soudního inženýrství), p. 244-252), ISBN 978-80-214-5600-6

Reconstruction of accident site has a major impact of any subsequent forensic evaluation. The accuracy and extend of obtained information directly affects the possibilities of resulting analysis. The aim of this contribution is to present a simple utilisation of photogrammetric measurements in combination of unmanned aircraft systems to create a very accurate and detail orthographic images of crash sites (GSD of 1cm/px). In total, ten crash tests measurements were used to evaluate the possibilities of proposed approach. Generated orthophotos were compared with conventional measuring techniques and further assed. The resulting information value and achieved accuracy of results (up to 2 cm) proved its viability and suitability for wider use.

2018, Young Transportation Engineers Conference 2018, Praha, Fakulta dopravní), ISBN 978-80-01-06464-1

The article introduces interesting fragments of a part of the project focusing on the possibility of affecting the traffic safety by advertising equipment. The solution included, among other things, the localization and the presence classification of advertising equipment along the backbone network of roads in the Czech Republic, statistical evaluation and analysis of traffic accidents or traffic conflicts monitoring, psychological analysis of impact of the presence of advertising equipment, analysis of the number and length and the driver’s gaze using an eye tracking method. In the framework of the assessment of the direct influence on the driver was realized a test drive focused on distraction tests in real operation using the Wiener Fahrprobe structured observation method and the eye tracking technique.

2018, Silniční obzor, 79 (4), p. 94-99), ISSN 0322-7154

ČVUT v Praze, Fakulta dopravní ve spolupráci s VUT v Brně, Fakultou stavební řešily v roce 2016 projekt „Prohlídka pozemní komunikace podle zákona č. 13/1997 Sb., §18m“, a to na pozemních komunikacích v síti TEN-T a komunikacích, které tuto síť nahrazují, ale nejsou v ní zahrnuty. Protože se jedná o koncepční nástroj realizovaný s periodou tří let, budou další prohlídky provedeny v roce 2019. V návaznosti na tuto skutečnost by řešitelský tým na základě zkušenosti z minulé prohlídky rád v článku nastínil možnost metodického přístupu k výběru sledovaných lokalit, a to za účelem dosažení celospolečensky přijatelné úrovně bezpečnosti silničního provozu v místech, kde je to nejžádanější.

2017

Doporučení pro státní správu, která je možné promítnout do návrhu právního předpisu (nebo jeho části) formulováná z výsledků provedených analýz (zahraniční i tuzemská literatura a legislativa, psychologický výzkum, experimety atd.).

2017, Silnice Železnice, 12 (1), p. 119-122), ISSN 1801-822X

Příspěvek se zaměřuje na vyhodnocení statistik nehodovosti na pozemních komunikacích sítě TEN – T a na vybraných silnicích I. třídy, které nahrazují plánovanou síť TEN-T.

2017, 2017 Smart Cities Symposium Prague (SCSP) - IEEE PROCEEDINGS, New York, IEEE Press), ISBN 978-1-5386-3825-5

The paper presents a methodology for determination and evaluation of the influence of advertising equipment on the road traffic safety. Research is based on analysis of advertisement along the primary road network in the Czech Republic and defines individual measures to resolve identified issues. Proposed solutions are based on combination and synthesis of various methodological approaches, including statistical evaluation and analysis of traffic accidents, monitoring of traffic conflicts, psychological analysis of impact of the presence of advertising equipment on the driver in real and simulated scenarios, analysis of the number and length and the point of driver’s gaze utilizing Eye-tracking techniques and assessment of the advertising equipment as a light emitting object.

2017

Předmětem projektu bylo zpracování Bezpečnostní inspekce na vybraných dálnicích a silnici I. třídy ve Středočeském kraji. Konkrétně se jedná o úseky dálnic D4 a D7 a silnice I/4, které jsou ve správě ŘSD ČR Závod Praha.

2017, Silniční obzor, 78 (5), p. 133-137), ISSN 0322-7154

ČVUT v Praze Fakulta dopravní řešila v loňském roce výzkumný úkol zaměřený na analýzu vlivu reklamních zařízení na bezpečnost silničního provozu (vč. dynamických reklamních zařízení) umístěných v bezprostřední blízkosti pozemní komunikace. Tento článek přináší poznatky řešitelů uvedeného projektu. Konkrétně jsou v příspěvku uvedeny výstupy z vybraných rizikových úseků, kde byla analyzována nehodovost a sledovány dopravní konflikty. V rámci psychologické analýzy, která byla nezbytnou součástí projektu, byly prováděny testovací jízdy v reálném provozu a byly realizovány i jízdní zkoušky na vozidlovém simulátoru.

2017, Sborník příspěvků - konference dopravní infrastruktura 2017, Praha 5, Ing. Jindřich Volf, CSc. - Agentura Viaco)

ČVUT v Praze Fakulta dopravní provedla v roce 2015 bezpečnostní inspekci na síti TEN-T v ČR a na vybraných silnicích I. třídy nahrazujících plánovanou síť TEN-T. Článek se zaměřuje na základní přehled nejčastějších deficitů, jak podle četnosti, tak podle závažnosti rizik. Cílem tohoto příspěvku je současně vysvětlit použitou klasifikaci v jednotlivých kategoriích rizik, která se během vyhodnocení bezpečnostní inspekce vygenerovala a má oproti stávající metodice provádění bezpečnostních inspekcí vhodnější charakter pro správce komunikací.