基于遗传算法的高精度事故重建与损伤分析

为提高交通事故的重建精度,对行人的颅脑损伤风险进行分析.基于3D激光扫描技术建立事故车辆多刚体模型,采用多目标遗传算法求取最优近似解,运用优化软件ISIGHT和多刚体动力学软件MADYMO建立耦合模型,精确重建人-车碰撞运动学响应,最后采用THUMS有限元假人模型对颅脑损伤风险进行预测分析.结果 表明:事故车辆逆向重建...     

基于行人碰撞事故重建的颅脑损伤准则效能研究

为了深入研究不同颅脑损伤准则对道路交通事故中行人颅脑损伤的预测与评价性能,从已有的交通事故调查数据库中选出可以用于进行事故虚拟重建且具有详细人体颅脑伤情记录的10例行人车辆碰撞事故案例,采用多刚体动力学和有限元分析方法,对事故中人和车辆运动学响应及行人颅脑损伤情况进行虚拟重建,在此基础上,采用LASSO回归分析方法分析了多个基于人体头部运动学响应的颅脑损伤准则与事故中行人颅脑损伤的相关性;借助文献中的损伤风险曲线,分析了不同基于脑组织应变的损伤准则与行人典型颅脑损伤（弥散性轴索损伤和脑挫伤）之间的关系。研究结果表明：在多个基于人体头部运动学响应的颅脑损伤评价准则中,同时考虑头部线性和旋转运动,且体现头部碰撞功率的头部碰撞能量（HIP）准则能最有效地评价真实的颅脑损伤;基于脑组织应变的颅脑损伤准则中,累计应变损伤测量（CSDM）准则相对于最大主应变（MPS）准则能更有效地评价典型弥散性脑损伤（DAI）,而扩张损伤测量（DDM）准则所反映的脑挫伤程度远低于真实的损伤状况,所以该准则难以准确预测脑挫伤的损伤风险。     

基于视频图像与直接线性变换理论的车辆运动信息重构

运用摄影测量中的直接线性变换理论,并根据事故现场的标记点信息,解得正投影变换的二维直接线性变换系数.通过对事故监控视频进行解帧得到相片组,在解帧相片组上标记车轮与道路的接触点,并对车轮标记点进行正投影.由标记点拟合出轨迹曲线,再通过积分求得轨迹曲线的长度,结合视频的帧频信息,进而求得肇事车辆的车速等.以一起真实交通事故为例,运用该方法,求得其运行轨迹长度和车速等数据.     

基于轿车-行人事故重建的行人颅脑损伤研究

通过深入的轿车-行人事故调查研究建立了行人事故数据库,挑选了其中12例轿车-行人碰撞事故,运用轿车-行人碰撞多体模型进行了事故重建.根据其结果,采用回归分析方法建立了运动学参数与行人颅脑损伤的相关回归模型,求得各参数之间的相关性.研究结果表明,轿车-行人碰撞速度与头部碰撞时间、头部碰撞相对速度、行人抛出距离以及头部损伤HIC值之间有着显著的相关性;速度限制和改进汽车前部结构可在一定程度上降低行人头部损伤风险.     

货车-两轮车前碰撞事故中骑行者运动学响应及损伤分析

为探究货车-两轮车前部碰撞事故中参与双方速度对骑行者运动学响应与损伤的影响,基于MADYMO软件开展事故重建并进行了分析。建立了货车和两轮车的多体碰撞模型,对一起货车前部碰撞两轮车事故进行了事故重建;使用验证后的模型进行了25组不同速度下的全因子仿真试验;分析了不同碰撞速度和骑行速度对骑行者运动学响应和损伤的影响。研究结果表明,骑行者身体旋转幅度会随着两轮车及货车车速的升高而增加;当货车速度超过 20 km/h时,骑行者头部损伤指标 （Head Injury Criterion,HIC） 与胸部3 ms加速度将超过阈值;而当货车速度超过25 km/h时,骑行者下肢接触力也超过阈值;货车速度处于 30～40 km/h时,相同货车速度下,骑行者头部 HIC值出现随着两轮车速度的增加而升高的趋势,而胸部加速度出现相反的趋势。     

基于视频计算车速的数据处理与事故深度分析

随着我国社会管理体系的不断完善,视频监控系统正成为我国城市管理和社会管理的重要手段。治安管理、道路交通管理视频监控网络正逐步形成,许多发生在视频监控区域的交通事故可以调取到视频资料,这有利于对事故的分析和处理。本文首先提出了使用监控视频来计算车速的方法,通过视频分析计算而来的车速数据,转化为对应的时间速度曲线,然后通过"时间速度曲线"来对整个事故过程进行还原,从而分析肇事车辆的运动状态、肇事车辆制动强度、驾驶员的操作过程、采取措施情况等,为交警部门提供处理事故的依据。     

三岁儿童头部有限元模型的建立及验证

运用ANSYS ICEM CFD和HYPERMESH软件建立了三岁儿童头部的具有高度解剖学细节的有限元模型.模型由大脑、胼胝体、小脑、脑干、脑镰、脑幕、脑脊液(包含软脑膜和蛛网膜)、硬脑膜、颅骨和头皮组成.运用MADYMO软件对一典型跌落事故进行重建,并在LS-DYNA中进行仿真分析.结果表明,颅内压力呈明显的梯度分布,且符合线性加速度理论,故所建的模型可用于后续深入的损伤生物力学研究.     

汽车儿童乘员事故重建研究

首先,采用PC-Crash软件进行两车碰撞事故再现,求得目标车辆沿X、Y轴的加速度和绕Z轴的转动角度.然后,将PC-Crash求得的结果作为MADYMO模型的初始边界条件,模拟儿童乘员头、颈及胸部的动力学响应.结果表明:仿真中两碰撞车辆停止位置与实际事故中的情况较好地吻合;儿童乘员头、颈、胸部的动力学响应较好反映了儿童乘员实际的损伤情况.前排座椅头枕、座椅安全带及头、胸部运动的不同步分别是导致儿童乘员头、胸及颈部损伤的主要原因.     

基于人体损伤特征信息的人车碰撞事故车速分析研究

综合国内外的相关实验、仿真与统计研究进展,基于人体损伤与碰撞速度之间的关系特点,对人车碰撞事故的车速分析方法进行研究。根据交通事故人体损伤的特点,构建了人体损伤特征参数及其描述模型,将损伤分为脏器损伤和骨折两部分进行描述及评分。利用统计、再现等方法探寻头部的MAIS值、HIC值与车辆碰撞速度三者之间的相关性联系,构建了MAIS-HIC-v综合模型,以此为基础建立了车速分析模型,开发了人车碰撞事故车速分析模块,可根据事故现场信息特点选择适当的计算方法,结合人体损伤信息进行车速分析。     

基于视频的自行车事故特征及控制人致伤因素观察

采用描述统计的方法对 184 例从网上免费下载的自行车事故视频进行统计分析,探求事故特征及控制人致伤因素。发现自行车事故常发生在白天、晴朗、路面干燥、不需照明且驾驶员视野良好的十字路口;85.4% 的碰撞车型为轿车和SUV,碰撞前78.4%的汽车和85.9%的自行车处于直行状态,73.9%的汽车采取了制动措施,汽车碰撞车速集中在5～45 km/h,52.5% 的碰撞形态为侧面直角碰撞,汽车和自行车的碰撞部位分别集中在前保险杠和自行车车身,67.2% 的控制人第一落地部位为下肢,控制人损伤程度为重伤 + 的比例为 36.0%。致伤因素方面,高的车速、第一落地部位为头部、碰撞部位在前保险杠中部或右侧、事故前未采取应急措施及碰撞形态为侧面碰撞或碾压均会使控制人损伤更严重。低速下重伤+比例高与碾压事故发生概率高有关,不同第一落地部位下损伤程度不同与碰撞车速有关,不同碰撞部位下损伤程度不同与驾驶室的布置和碰撞形态有关。研究结果为国内相关法规的完善提供依据,为后续仿真研究及人体损伤防护提供支持。     

车辆-行人碰撞事故中小腿骨折伤害的研究

文中主要研究我国城区车辆-行人碰撞事故中行人小腿骨折伤害与其所承受机械载荷的相关性.,选取了4例典型行人事故进行了深入的分析,运用多体动力学软件开展了事故重建,并对事故中行人小腿承受载荷和实际的小腿伤情进行了分析.结果表明,未充分考虑行人安全的早期车型的低速碰撞也可能导致较重的行人小腿损伤,小腿加速度是小腿骨折有效的评估指标,而合理选择模型中小腿可断裂铰链的触发值将能更准确地预测行人的小腿骨折伤害.     

汽车与电动自行车正面碰撞事故重建研究

依据典型汽车-电动自行车正面碰撞事故建立PC-Crash和MADYMO联合仿真碰撞模型,重现碰撞事故过程和人、车停止位置,并利用事故现场信息验证模型的准确性。结果表明,仿真推算的汽车发生碰撞瞬间速度和案例信息非常接近,对提高事故再现水平、减少或预防事故发生具有重大意义。     

行人碰撞事故中颈部肌肉主动力对头部损伤的影响

本文旨在研究不同碰撞速度和行人步态条件下颈部肌肉主动力对行人头部损伤的影响。首先,采用湖南大学头颈HHNM-Ⅲ模型,取代LSTC假人模型头颈部分,构成行人混合假人模型并运用尸体实验数据验证该混合模型的有效性。然后运用该模型进行仿真,以分析不同碰撞速度下,撞击侧腿后摆和撞击侧腿前迈两种行人步态对行人头部损伤的影响。结果表明：在低速碰撞下,颈部肌肉会降低头部的运动幅度,但会使头部损伤风险增大;撞击侧腿后摆步态下的行人头部损伤比撞击侧腿前迈的步态严重;在高速碰撞条件下,颈肌对头部损伤的影响较小。     

基于现场多元信息的大客车事故再现

以一起典型的大客车碰撞事故为例,综合利用摄影测量方法、变形/能量方法和多刚体动力学方法,建立了车辆和事故现场模型,对车辆碰撞过程、人体损伤和车辆内饰变形进行数值仿真再现,并与痕迹物证及医学鉴定结论进行对比,验证了方法和模型的准确性。     

汽车-自行车碰撞事故中骑车人头部损伤仿真分析

首先利用PC-Crash软件,建立自行车、骑车人和汽车模型,并在不同碰撞条件下进行汽车-自行车碰撞事故的计算机仿真.然后根据得到的碰撞过程中骑车人头部加速度曲线来计算头部HIC值.最后利用所得的HIC值,分析了不同碰撞条件对骑车人头部损伤情况的影响.这为汽车-自行车事故的骑车人保护研究提供了依据.     

基于数字化摄影测量的交通事故信息采集和过程再现

针对目前交通事故信息采集和过程再现存在的不足,建立了基于二维和三维直接线性变换法的摄影测量模型,分别采用两种方案对目标物进行三维重建的实验和结果的对比分析。以一起真实交通事故为例,运用摄影测量方法采集现场路面和车身变形的信息。以路面信息为事故再现的输入数据,求解事故车辆碰撞瞬时速度;以车身变形信息为评判依据,验证所求车速。重建结果表明,摄影测量方法可提高交通事故信息采集效率和事故再现精度。     

基于车辆变形的事故再现反推方法研究

车辆变形是交通事故发生后易测和不易被损坏的特征.文中利用车辆变形量、刚度系数、汽车碰撞角度等状态参数,结合动量、动能定律建立汽车碰撞反推计算模型,反推计算事故发生时车辆的运动状态,为交通事故分析提供参考;运用该计算模型反推事故实例,并将所得结果与交通事故分析软件PC crash分析结果对比,验证计算模型的正确性和可行性.