Rijdersstudie Bosch/KTM
Kunnen harde meetwaarden inzicht geven in de individuele rijcapaciteiten, rijstijl en het gedrag van motorrijders? Jazeker. Een groot opgezet onderzoek over meer dan 56.000 kilometer op onder andere Tenerife heeft dit aangetoond. Met opmerkelijke resultaten.
Soms moet je een lange weg afleggen om een succesverhaal te kunnen vertellen. Matthias Mörbe, inmiddels senior-expert bij Bosch Management Support, houdt zich al sinds eind jaren zeventig bezig met de rijvaardigheid van motorrijders. Dit had zijn oorsprong in persoonlijke ervaringen die hij had verzameld bij zijn deelname aan de jarenlang populaire betrouwbaarheidsritten, zoals bijvoorbeeld de duizend kilometer van Hockenheim. De vraag was in hoeverre je nog een snelle ronde kon rijden als je tijdens de duurproef al tot de grenzen van je kunnen was gegaan. “De volgende belangrijke aanleiding kwam bij de voorbereiding van de machines voor de hogesnelheidswereldrecordpogingen in 1981 samen met Suzuki, de Motorrad-redactie en Dunlop’’, vertelt Matthias Mörbe, die van begin 1979 tot 2018 op de ontwikkelingsafdeling van Bosch werkte.
De recordpogingen werden uiteindelijk met succes bekroond: het hogesnelheidsspektakel met de Suzuki Katana 1100 leidde tot de gehoopte vermelding in het Guinness Book of Records. Het bijzondere daarbij was dat de rijders Sigi Güttner, Hennes Fischer, Kalli Hufstadt en Peter Maierbacher hun snelle ronden draaiden met ECG- (elektrocardiogram) sensoren en dataloggers onder hun leren pakken. Deze waren aangebracht door een arts van de universiteit van Freiburg. “Daarmee konden we voor het eerst de belasting van de coureurs tijdens het rijden wetenschappelijk vastleggen en analyseren”, vertelt Mörbe. De resultaten toonden enerzijds grote lichamelijke belastingen aan en anderzijds grote verschillen tussen de rijders.
Het jaar erop was Mörbe bezig met de preparatie van een Suzuki GSX750 voor het WK Endurance in 1982 en 1983. Er waren technische uitvallers en valpartijen, maar ook grote successen voor het project in 1983. Bij de analyse van de rijdersfouten werd overduidelijk hoe belangrijk de fysieke en geestelijke conditie van het hele team was voor het succes.
Na een langere tijd uit de motorsport te zijn geweest, kwamen bij Mörbe tijdens zijn terugkeer naar circuittrainingen en de duizend kilometer van Hockenheim weer dezelfde vragen op, en oude herinneringen kwamen terug. De subjectieve observatie van het rijgedrag van collega-rijders en hun eigen kijk op hun prestaties – en ook die van hemzelf – kwamen niet met elkaar overeen. “Daaruit ontstond het idee om te kijken of het individuele rijgedrag kan worden onderbouwd met meetbare gegevens”, vertelt Mörbe, die inmiddels bij Bosch de verantwoordelijkheid over de sensorontwikkeling had overgenomen.
In een nieuw opgestarte afsplitsing van het bedrijf werden de eerste hellingshoeksensoren ontwikkeld. Die werden aanvankelijk op andere gebieden ingezet, zoals bijvoorbeeld bij schepen of windenergie-installaties. In 2013 ging het hellingshoekafhankelijke ABS bij Bosch in productie, maar al in 2002 waren er de eerste proeven met deze sensoren op tweewielers. “Het werk in de start-up bij Bosch Engineering heeft het mogelijk gemaakt om ook dingen buiten het normale bedrijfsportfolio te doen”, legt Mörbe uit over de eerste ervaringen met hellingshoeksensoren.
Met de passende technologie om complexe processen dankzij digitale meettechniek exact vast te leggen als het ware in zijn rugzak, ging de Bosch-ingenieur nu aan de slag om mensen te overtuigen. Het lukte hem om niet alleen zijn werkgever, maar ook KTM en het Würzburger Instituut voor Verkeerswetenschappen (WIVW) enthousiast te maken voor een grondige wetenschappelijke studie. Dat er verschillen zijn tussen professionele coureurs en normale rijders, dat zal iedereen duidelijk zijn. Het doel was hier echter om het te kunnen bewijzen met metingen en het interpreteren van gegevens. De werkverdeling was duidelijk: Bosch zorgde voor de meetapparatuur, KTM voor de motoren en het WIVW deed het verkeerspsychologische deel en het analyseren van de meetgegevens.
Als eerste proef werd er gereden op een ruim 78 kilometer lang traject op openbare wegen rond het Idiada-testcomplex in de buurt van Barcelona. De route bestond uit in totaal 165 sectoren van zeer uiteenlopende aard: 75 procent was binnenwegen met diverse bochtensoorten, maar er waren ook stukken snelweg (twintig procent) en stadsverkeer. Twee rijders – de ene een professionele testrijder, de andere een doorsnee motorrijder – startten met een tussentijd van twintig minuten, om onderlinge beïnvloeding te vermijden. In totaal moesten ze acht ronden rijden, in vier etappes van twee ronden, zo’n 630 kilometer in totaal. Na elke etappe was er een pauze die door het team werd benut om de gegevens uit te lezen en de meetapparatuur en de motoren waar nodig onderhoud te geven.
Er werd gereden met twee KTM 1290 Super Duke R’s die van dataloggers waren voorzien. Deze maten de motorbewegingen en de navigatiesignalen. De onboard-diagnose stond in verbinding met het systeem. Er kwam zo een hele gegevensstroom samen: bijvoorbeeld rijsnelheid, de acceleratie en de veranderingen van de stand van de motor in lengte-, dwars- en hoogterichting. Verder ook de bediening van de motor, zoals bijvoorbeeld de richtingaanwijzers of de koppeling. De rijders op hun beurt waren voorzien van GPS-helmcamera, bewegingssensoren op de borst en een hartslagmeter aan de pols. Die gegevens werden eveneens in het systeem ingevoerd. Daarnaast was er aan het einde van de dag een ondervraging van de rijders naar hun eigen, subjectieve indruk van de rit en naar de gebeurtenissen die tijdens de rit optraden.
“Na terugkeer zijn alle gegevens geanalyseerd en is er gezocht naar zwakke punten in het systeem”, vertelt Matthias Mörbe. Daarbij kwam bijvoorbeeld naar voren dat de synchronisatie van de gegevens, de GPS en de camerapositie niet exact was. Met een simpele ingreep, waar een vindingrijke KTM-man mee kwam, kon dit worden gecorrigeerd. Na het doen van verder huiswerk, zoals bijvoorbeeld verbeterde gegevensopslag en -beveiliging, kon het eigenlijke onderzoek van start gaan.
Wederom werden er testronden gereden op het vastgelegde traject in het achterland van Barcelona, met de meest uiteenlopende wegomstandigheden. Deze keer kwamen er per dag drie verschillende rijders aan de start; die moesten op hun KTM’s dagelijks acht ronden op de standaard-testroute rijden, natuurlijk met alle meetapparatuur op man en machine. In een week werden er zo een kleine 6.800 kilometers gereden en een heleboel rijderinterviews verzameld. Deze werden op vaste punten van de route afgenomen. “De hoofdstudie maakte het mogelijk om aan de hand van de dynamische voertuiggegevens de rijstijlverschillen tussen de rijders vast te stellen”, aldus Mörbe.
Blijven deze karakteristieke waarden echter overeind als de rijders zonder vast gedefinieerde route onderweg zijn, met vrije routekeuze? Ja, dat werd vastgesteld in een zogenaamde ‘natuurlijke rijstudie’ die in het kader van een duurtest op Tenerife werd uitgevoerd. KTM stelde wederom de motoren beschikbaar en deze werden door 22 ‘hobbyrijders’ gereden. De enige voorwaarde aan hen: minstens 650 kilometer per dag afleggen en een vragenformulier invullen, waarin ze hun eigen rijstijl moesten omschrijven. Aldus kwamen er op Tenerife nog eens 49.550 gereden kilometers bij, waarmee de meetgegevens uiteindelijk op in totaal 56.320 kilometers zijn gebaseerd.
Uit de veelheid aan driedimensionaal weergegeven rijbewegingsgrafieken zijn drie basistypes te herkennen: een plat, een hartvormig en een bladvormig profiel. Het platte type accelereert en remt gematigd, maar rijdt over het algemeen grotere hellingshoeken. Een omgekeerde hartvorm is typisch voor rijders die niet hard de bocht in remmen, maar er wel hard uit accelereren. Het bladvormige profiel geeft op vrije baan gas, maar doet het inremmen en uitaccelereren van bochten duidelijk gematigder.
Samenvattend kunnen de resultaten als volgt worden omschreven: zowel bij specifieke acties als bij het totale rijgedrag zijn er verschillen tussen de rijders te zien. Dat geldt onder andere voor hun remmanoeuvres en de manier waarop ze bochten rijden. De rijstijl van professionele testrijders wijkt duidelijk af van die van doorsnee-rijders. Vermoeidheid of uitputting wordt door de rijders gecompenseerd met een lager tempo en gematigder remmen en accelereren. Onveiligheid bij het rijden hangt echter veel minder samen met de fysieke belasting, meer met de dynamische voortbeweging. Het ervaren rijplezier is ook in de meetwaarden terug te zien: hoe meer plezier de rijder naar eigen zeggen heeft, hoe dynamischer zijn rijstijl is.
“De grote hoeveelheid aan gegevens die we bij deze proeven hebben verzameld, maakt heel nieuwe benaderingen van bepaalde vraagstellingen mogelijk”, zegt Matthias Mörbe. Je kunt heel gericht naar antwoorden zoeken, bijvoorbeeld op de vraag hoe vaak er met een bepaalde remdruk werd geremd. “De studie opent nieuwe mogelijkheden voor de toekomstige ontwikkeling”, aldus Mörbe. “Je zou bijvoorbeeld de bestaande rijhulp- en veiligheidssystemen kunnen aanpassen aan het betreffende rijderstype.” Voor een grotere verkeersveiligheid gaat het er in de eerste plaats om om kritische rijsituaties voor de rijder te verminderen en zelfs al het naderen ervan – zoals botsingsgevaar – te vermijden. Een hydraulische remondersteuning zou kunnen worden aangepast aan de persoonlijke remgewoonten. Zelflerende motorfietsen zijn in die zin nu nog toekomstmuziek. De grote vraag is misscxhien nog wel: wil je zoiets überhaupt?
