Cos'è e a cosa serve
STAR-Crashlab 3D è il simulatore della dinamica degli incidenti stradali sviluppato da STArchetipo (Ing. Fabrizio Salamano) e pubblicato come web app su questo sito. Riproduce, in unità SI e con calcoli deterministici, la sequenza pre-urto → collisione → post-urto di uno o due veicoli su un piano stradale: dal tempo di reazioneTempo di reazioneIl tempo di reazione è l'intervallo che intercorre tra la percezione di un pericolo e l'inizio della manovra di risposta, ad esempio l'azionamento del freno. Durante questo lasso di tempo il veicolo continua a procedere alla velocità… del conducente alla frenata, dall'impulso scambiato nell'urto — con rotazione di imbardata — alla decelerazione fino alla quiete. Ogni grandezza calcolata è registrata in un ledger delle formule che riporta formula, dati inseriti, sostituzione numerica, unità, assunzioni, limiti e livello di confidenza, e confluisce in un report tecnico esportabile. La visualizzazione 2D/3D è un livello grafico che legge i risultati del motore fisico e non li influenza.
Serve a verificare la coerenza fisica di un'ipotesi ricostruttiva (una velocità dichiarata è compatibile con le tracce e con la posizione di quiete?), a illustrare la dinamica a chi deve decidere e a misurare quanto una conclusione dipende dai dati incerti, grazie all'analisi Monte Carlo. È dichiarato come strumento didattico e tecnico-preliminare: non sostituisce la perizia cinematica del consulente, che ne è il presupposto e il destinatario.
Metodo e formule utilizzate
Tutte le grandezze sono trattate internamente in SI (m, s, kg, m/s, rad, N, J); le conversioni in km/h, gradi, g e kJ sono applicate solo in uscita. g = 9,80665 m/s².
1. Cinematica pre-urto e tempo di reazione
- Moto uniformemente accelerato lungo la traiettoria:
v = v₀ + a·t;s = v₀·t + ½·a·t²;v² = v₀² + 2·a·s(m/s, m, s). Fonte: cinematica classica. - Spazio di reazione:
d_r = v₀ · t_r(m), cont_ril tempo di percezione-reazione (PRT) in s. Valori di letteratura adottati come riferimento: 0,7-1,0 s conducente attento, 1,0-1,5 s ordinario, 1,5-2,5 s stimolo inatteso o notte. Il PRT non è osservabile a posteriori: è sempre un parametro ipotizzato.
2. Frenata su pendenza
- Decelerazione con pendenza θ (rad, positiva in salita):
a = −g·(μ·cos θ + sin θ)(m/s²), con μ coefficiente di aderenza adimensionale. - Spazio di frenata:
d = v₀² / (2·|a|)(m). - Velocità da traccia:
v = √(2·|a|·d)(m/s) — stima minima, valida per la sola fase a ruote bloccate. - Efficienza frenante rispetto a μ·g (manuale interno di ingegneria forense, §3.5): ABS ≈ 95 %, ruote bloccate ≈ 80 %, frenata parziale ≈ 50 %.
- Valori indicativi di μ per fondo (letteratura, non misurati): asciutto 0,75; bagnato 0,50; ghiaia 0,55; neve 0,25; ghiaccio 0,15; intervallo ammesso 0,05-1,1.
3. Corpo rigido planare
- Momento d'inerzia del rettangolo pieno attorno all'asse verticale baricentrico:
I = m·(L² + W²) / 12(kg·m²), con L lunghezza e W larghezza del veicolo in m. - Energia cinetica:
E_k = ½·m·|v|² + ½·I·ω²(J), ω velocità di imbardata in rad/s.
4. Collisione planare a impulsi con imbardata
Impulso singolo nel punto di contatto lungo la normale n, con coefficiente di restituzione e (0 anelastico, 1 elastico) e bracci r_A, r_B dal baricentro al punto di contatto.
- Velocità relativa nel punto di contatto:
v_rel = (v_B + ω_B × r_B) − (v_A + ω_A × r_A); componente normalev_rel,n = v_rel · n. Sev_rel,n ≥ 0i corpi si separano e non c'è impulso. - Impulso normale (N·s):
j_n = −(1 + e)·v_rel,n / ( 1/m_A + 1/m_B + (r_A × n)²/I_A + (r_B × n)²/I_B ). - Impulso tangenziale con attrito di Coulomb:
j_t = min( |v_rel,t| / k_t , μ_t·j_n ), conk_t = 1/m_A + 1/m_B + (r_A × t)²/I_A + (r_B × t)²/I_B(inverso della massa efficace del sistema lungo la tangente t, ortogonale a n; unità kg⁻¹) e μ_t coefficiente di attrito tangenziale d'urto (0 se non dichiarato). L'impulso totale èJ = j_n·n + j_t·t, con t orientata in modo da opporsi alla componente tangenziale div_rel. - Aggiornamento:
v_A −= J/m_A,ω_A −= (r_A × J)/I_A;v_B += J/m_B,ω_B += (r_B × J)/I_B. - Proprietà controllate dai test automatici del motore (
collision2d, suite del progetto; risultati non pubblicati): conservazione della quantità di moto lineare e angolare del sistema; energia cinetica non crescente per 0 ≤ e ≤ 1. - Vincolo di non compenetrazione: al frame d'impatto i veicoli sono rettangoli orientati (OBB) portati al semplice contatto lungo il vettore di separazione minima (SAT/MTV, gioco 2 cm), il che corregge anche i bracci di leva.
Fonte: meccanica dell'urto impulsivo fra corpi rigidi (formulazione standard della dinamica planare, riportata nei manuali di meccanica razionale; riferimento bibliografico puntuale da integrare nella v1.1); implementazione in collision2d.ts, documentata in docs/FORMULE.md del progetto.
5. Post-urto
- Decelerazione da attrito radente:
a = g·(μ·cos θ + sin θ)(m/s²); tempo di arrestot_stop = v_post / a(s); distanzad = v_post² / (2·a)(m). Lo yaw rate residuo decade linearmente fino all'arresto. - Errore di ricostruzione: distanza (m) fra posizione finale simulata e osservata.
6. Velocità critica in curva (veicolo singolo)
v_crit = √(μ·g·cos θ·R) (m/s), con R raggio della curva in m. Curva piana, aderenza uniforme, veicolo puntiforme.
7. Delta-V, energia dissipata ed EES
Δv = |v_dopo − v_prima|(m/s) per ciascun veicolo;E_diss = E_k(prima) − E_k(dopo)(J).E_def,A = α · E_diss,E_def,B = (1 − α) · E_diss, con α ripartizione dichiarata dall'utente (default 0,5);EES_i = √(2·E_def,i / m_i)(m/s). Definizione dell'EES: velocità equivalente d'urto contro barriera fissa e indeformabile che produrrebbe la stessa deformazione (manuale interno, §3.2).
8. Analisi di incertezza Monte Carlo
Campionamento uniforme entro gli intervalli dichiarati per ciascun parametro, generatore pseudo-casuale con seme (mulberry32) per la riproducibilità; il numero di campioni e il seme sono dichiarati dall'utente e riportati nel report; per ogni metrica: media, deviazione standard, minimo, massimo, banda 5-95 % (percentili empirici 5° e 95° dei campioni); sensibilità come correlazione di Pearson fra parametro e metrica.
Riferimenti normativi e scientifici
| Riferimento | Uso | Stato |
|---|---|---|
| Meccanica classica (cinematica, dinamica del corpo rigido, urto impulsivo) | Sezioni 1-7 | Formule standard, implementate nel motore; riferimento bibliografico puntuale da integrare (v1.1) |
| Manuale interno «Incidenti stradali — Ingegneria forense» (STArchetipo), §3.2 e §3.5 | Definizione EES; efficienza frenante ABS/bloccaggio/parziale | Verificato nel repository del progetto (documento interno, non pubblicato) |
| Letteratura di ricostruzione incidenti (valori di μ, di PRT e delle efficienze frenanti) | Parametri suggeriti | Da verificare: valori indicativi senza fonte pubblicata in questa scheda; da confermare caso per caso e da referenziare nella v1.1 |
| Modello di Campbell (rigidezza del veicolo, crush profile) | Non implementato | Citato come sviluppo futuro |
| Norme tecniche cogenti | Non risultano norme UNI/EN che prescrivano il metodo di ricostruzione cinematica (verifica dell'autore al 22/09/2026, non esaustiva) | Da verificare |
Per quanto verificato dall'autore, il metodo di ricostruzione cinematica non è prescritto da norme tecniche cogenti: il riferimento è la fisica e la sua tracciabilità. Il simulatore rende esplicito ciò che di solito resta nel foglio di calcolo del consulente.
Input richiesti e output prodotti
| Passo | Input | Output |
|---|---|---|
| 1 · Scenario | Tipo di strada, fondo (μ suggerito), pendenza, punto d'urto, sistema di riferimento | Sistema di coordinate e parametri ambientali |
| 2 · Veicoli | Massa (kg), lunghezza e larghezza (m), posizione e heading iniziali, velocità (km/h), stato di frenata, confidenza di ogni dato (misurato / stimato / ipotizzato) | Momento d'inerzia, energia cinetica iniziale |
| 3 · Evidenze | Tracce di frenata e scarrocciamento, gouge, detriti, dati EDR, video, foto, testimonianze — ciascuna classificata | Elenco evidenze usate e non usate; dati mancanti |
| 4 · Collisione | Modello (lineare / con yaw), normale d'urto, e, μ_t, ripartizione α dell'energia |
Impulso scambiato, velocità e yaw post-urto |
| Esecuzione | Intervalli di incertezza per ogni parametro, numero di campioni, seme | Scenario nominale; Delta-V, EES, E_diss; posizioni di quiete simulate ed errore di ricostruzione; velocità da traccia; livello di coerenza (alta/media/bassa) e avvisi; distribuzione Monte Carlo (media, σ, min/max, banda 5-95 %) e sensibilità; ledger delle formule; report HTML stampabile; scenario JSON esportabile e riproducibile |
Il simulatore include 9 scenari dimostrativi (tamponamento, incrocio a 90°, perdita di controllo in curva, urto frontale, svolta a sinistra, tamponamento su veicolo fermo, moto contro auto, tamponamento su ghiaccio, strisciata in sorpasso) con dati di esempio, non tratti da casi reali.
Limiti e ipotesi
- Crush e rigidezza non modellati: l'energia di deformazione è quella dissipata dal modello a impulsi, ripartita con un α ipotizzato; non si usano coefficienti di rigidezza da banche dati di crash test né profili di deformazione. L'EES restituito è quindi una stima di primo livello, non una misura dal relitto.
- μ, e, μ_t e PRT sono parametri stimati, non misurati: da qui l'obbligo di dichiararne l'intervallo.
- Contatto puntuale singolo e distribuzione di massa uniforme: urti multipli, ribaltamenti, agganci fra carrozzerie e trasferimento di carico non sono rappresentati.
- Post-urto semplificato: decelerazione costante; non riproduce lo sbandamento reale né il momento imbardante residuo. Dopo la separazione le traiettorie sono integrate in modo indipendente, senza solver di contatto continuo.
- Monte Carlo con distribuzioni uniformi indipendenti: nessuna correlazione fra parametri.
- Nessuna biomeccanica: il Delta-V è correlato al rischio di lesioni ma non lo predice; la compatibilità lesiva è materia medico-legale.
- Gli effetti grafici (ambienti 3D, vista guidatore, garage dei veicoli con masse tipiche stimate) sono illustrativi e non hanno effetto sui calcoli, come controllato da un test automatico del progetto (risultati non pubblicati).
Esempio applicativo (dati di esempio, non un caso reale)
Tamponamento su rettilineo asciutto (μ = 0,75, pendenza nulla). Veicolo A, 1.300 kg, lascia una traccia di frenata a ruote bloccate di 18 m prima dell'urto; veicolo B, 1.600 kg, fermo. Velocità all'inizio della traccia se l'urto fosse avvenuto a velocità nulla: v = √(2·0,80·0,75·9,81·18) ≈ 14,5 m/s ≈ 52 km/h (con l'efficienza dell'80 % per ruote bloccate); poiché B viene proiettato di 4 m, la velocità residua di A all'impatto non è zero e la velocità iniziale sale. Con B spinto di 4 m a μ = 0,75 la sua velocità post-urto è √(2·0,75·9,81·4) ≈ 7,7 m/s; per la conservazione della quantità di moto in urto collineare con e = 0,10, v_B' = m_A·(1+e)·v_A / (m_A + m_B), da cui la velocità d'impatto di A è v_A ≈ 7,7·2.900 / (1.300·1,1) ≈ 15,6 m/s (56 km/h) e il Δv di A è 1.600·1,1·15,6 / 2.900 ≈ 9,5 m/s (34 km/h). Risalendo la traccia di 18 m con a = 0,80·0,75·9,81 ≈ 5,9 m/s²: v₀ = √(15,6² + 2·5,9·18) ≈ 21,3 m/s ≈ 77 km/h, e l'errore di ricostruzione sulla posizione di quiete è nullo per costruzione: coerenza «alta». Facendo variare μ fra 0,65 e 0,85 ed e fra 0,05 e 0,20, la velocità iniziale di A ricade nell'intervallo di circa 71-82 km/h: è l'intervallo fra i valori estremi, calcolato a mano e arrotondato, non un risultato Monte Carlo (che richiederebbe di dichiarare numero di campioni e seme, e restituirebbe una banda 5-95 % più stretta). Nel simulatore la sensibilità indica in μ il parametro dominante. Numeri arrotondati, riportati per illustrare il flusso: nel simulatore ogni passaggio compare nel ledger con la propria sostituzione numerica.
Versione, autore e changelog
- Versione della scheda metodologica: 1.0. Versione del software: da confermare — il pacchetto Android è distribuito come «v1.0», il
package.jsondel progetto riporta 0.1.0; la versione identificabile sarà allineata nella v1.1 della scheda - Autore: Ing. Fabrizio Salamano — STArchetipo (studio fondato nel 2003; ingegnere forense dal 1995, Ordine degli Ingegneri di Torino n. 6934R)
- Data: 22/09/2026
- Changelog: v1.0 — 22/09/2026 — prima pubblicazione della scheda metodologica
Come citare
Salamano F. (2026). STAR-Crashlab 3D: scheda metodologica, v1.0. STArchetipo, Ivrea. https://www.consulenzatecnicadiparte.it/metodo-star-crashlab-3d/ (consultato il gg/mm/aaaa).
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Domande frequenti su metodo STAR-Crashlab 3D
Che cos'è STAR-Crashlab 3D?
È il simulatore tecnico-didattico di STArchetipo per la dinamica degli incidenti stradali. Calcola la fase pre-urto (reazione e frenata), la collisione planare a impulsi con imbardata, la fase post-urto fino all'arresto, il Delta-V e l'EES dei veicoli, e propaga l'incertezza dei dati con un'analisi Monte Carlo. Ogni risultato è accompagnato da un ledger che riporta formula, valori inseriti, sostituzione numerica, unità, assunzioni e confidenza.
STAR-Crashlab 3D è un software peritale validato?
No. È dichiarato come strumento didattico, tecnico-preliminare ed esplorativo: i risultati sono simulazioni basate sui dati inseriti e sulle ipotesi dichiarate e non costituiscono perizia né ricostruzione forense validata senza il controllo di un professionista. Il motore fisico è testato con casi a risultato noto, ma la validazione contro crash test reali non è parte di questa versione.
Che differenza c'è tra Delta-V ed EES nel simulatore?
Il Delta-V è la variazione di velocità del baricentro del veicolo prodotta dall'urto e deriva dall'impulso scambiato. L'EES (Energy Equivalent Speed) è la velocità equivalente contro barriera rigida che produrrebbe la stessa deformazione: nel simulatore si ricava dall'energia dissipata dal modello a impulsi, ripartita fra i due veicoli con un coefficiente dichiarato dall'utente. È un'ipotesi, non una misura del crush.
Perché il simulatore chiede un intervallo di incertezza per ogni dato?
Perché il coefficiente di attrito, il tempo di reazione, il coefficiente di restituzione e spesso le stesse distanze misurate non sono noti con precisione. L'analisi Monte Carlo campiona ogni parametro nel suo intervallo e restituisce media, deviazione standard, banda 5-95 % e la sensibilità (correlazione di Pearson) di ogni risultato rispetto a ogni parametro: mostra quanto una conclusione dipende dalle ipotesi.
Posso usare i risultati in giudizio?
Solo come supporto a una perizia cinematica firmata da un consulente, che assume la responsabilità dei dati di ingresso e dell'interpretazione. Il simulatore serve a verificare la coerenza fisica delle ipotesi e a illustrarle; il ledger delle formule e il report esportabile sono pensati per rendere il calcolo ripercorribile da un contraddittore.
CTP al fianco dell'avvocato
Quesiti al CTU, assistenza alle operazioni peritali, osservazioni ex art. 195 c.p.c. e relazioni spendibili in giudizio: supporto tecnico continuativo allo studio legale.