基于加速度严重指数的公路路侧危险度评估

为了定量评估二、三级公路路侧危险程度,以确定路侧护栏防护等级,并为制定安全改善方案提供依据,提出了一种基于乘员风险的路侧危险分级新方法,乘员风险指标采用加速度严重指数(Acceleration Severity Index,ASI)表征；利用软件VPG3.2和LS-DYNA971,选择5类典型路侧障碍物、2类护栏和15种路堤边坡组合,针对小客车、大客车和大货车开展了59组碰撞仿真试验,获取碰撞过程中车辆重心纵向、横向和竖向的加、减速度曲线,进而得到ASI序列样本；采用Fisher最优分割算法确定了路侧危险度合理分级数和各级所对应的ASI阈值.结果表明:5类路侧障碍物中,F形混凝土护栏端部对车辆和人员伤害最严重,其他依次为树木、突出山石、标志立柱和路侧边沟；当路堤边坡高度超过4 m且坡率陡于1∶1时,车辆坠入边坡的损伤严重度将超过碰撞二波波形梁护栏,与碰撞F形混凝土护栏相当.     

护栏端头事故分析与解决方案

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重性,通过事故形态分析,提出护栏端头碰撞条件与评价标准,并给出解决方案。结果表明,小型车碰撞护栏端头易造成乘员严重伤害,应采用小型车对护栏端头进行安全评价;卷板式护栏端头通过卷曲波形梁板吸收车辆动能,碰撞方向加速度为12.5 g,可有效防护小型车100 km/h正面碰撞;吸能箱式防撞垫通过结构变形吸收能量,小型车60 km/h正面碰撞加速度最大为10.7 g,侧面碰撞加速度最大为16.1 g。研究成果对护栏端头安全设计和标准完善有指导作用。     

山区公路路侧危险度评价模型研究

路侧危险度与道路线形、边坡、交通量等密切相关,目前国内尚无公认有效的计算方法.文中借鉴作业条件危险性评价方法(LEC法),根据发生路侧事故的可能性、暴露于路侧危险环境的频率和事故严重度建立路侧危险度评价模型,采用车辆碰撞仿真试验方法对碰撞事故严重度进行研究,根据工程经验将路侧危险度划分为4个等级.实例分析表明该方法评价结果符合现实,具有一定实用价值.     

自动紧急转向导致斜角碰撞的一体化仿真分析

在前方道路突然出现障碍物的危急情况中，车辆采用自动紧急转向来避障，由于情况紧急，车辆在转向过程中仍可能与其他道路参与者发生碰撞事故。当车辆采用自动紧急转向避让道路前方路口突然闯入的车辆时，与对向来车发生斜角碰撞，由此，对该特定场景的转向-碰撞全过程进行一体化仿真，分析乘员在转向阶段因车辆横摆和侧倾运动引起的离位现象以及离位在碰撞过程中对乘员的动态响应和损伤造成的影响。首先，建立由自动紧急转向导致的斜角碰撞场景；其次，在该场景中，确定车辆在最小避障距离内的紧急变道路径，并计算车辆和乘员在变道过程中的动态响应；碰撞事故发生时刻选取为本车在紧急转向过程中易与对向来车发生碰撞的时刻，且在该时刻乘员具有较大潜在损伤风险；然后，在时域上结合车辆转向阶段和碰撞阶段的运动响应，将其作为整体输入，对乘员在全过程的动态响应进行一体化仿真；最后，分析离位对乘员损伤的影响规律以及影响因素。研究结果表明：紧急转向会导致乘员产生明显的横向离位，降低了约束系统对乘员的保护效果，致使乘员头部和颈部在碰撞中的人车相对运动速度和相对位移明显增大；横向离位使得乘员头部偏离安全气囊中央区域，降低了安全气囊的保护作用；这2个因素导致了乘员头部损伤评价指标H_HIC36增加7.20倍，颈部损伤评价指标N_ij增加2.32倍；乘员头、颈部损伤具有随横向离位程度减小而减小的趋势。     

道路分隔栏的安全性能评价研究

通过对道路分隔栏的实际应用情况与车辆碰撞事故特征分析,在借鉴国内外相关规范的基础上,从碰撞车型、碰撞质量、碰撞速度、碰撞角度、碰撞点位置等因素出发,结合分隔栏事故特征和车辆乘员安全指标,研究确定了道路分隔栏的碰撞试验参数与安全性能评价标准,并利用该试验参数和评价标准,通过有限元仿真技术手段对目前常见的道路分隔栏结构进行了安全性能评价。研究表明：在车辆碰撞分隔栏的事故中,事故车辆主要为小型客车,且分隔栏杆侵入乘员舱造成人员伤害的案例较多,而其他类型伤害较少,因此分隔栏在实际使用中应主要考察车辆碰撞时分隔栏及其构件因为刺入乘员舱对乘员伤害的可能;在1.5 t小客车以60 km/h速度正碰条件下,某常用道路分隔栏的横向杆件侵入了车辆乘员舱,其安全性能不满足评价标准要求。研究成果为道路分隔栏安全性能评价标准的制定提供了一定借鉴作用。     

车辆与弯道混凝土护栏碰撞的动态数值模拟及试验

对车辆与弯道混凝土护栏碰撞动态数值模拟结果和实车足尺碰撞试验结果进行对比分析，从车辆行驶轨迹、乘员冲击加速度以及车辆损伤形态3个方面，验证了动态数值模拟的准确性，并分析了弯道混凝土护栏曲线半径对乘员碰撞过程中所承受冲击加速度的影响；得到乘员风险的最不利护栏半径。结果表明：有限元仿真是进行汽车护栏碰撞研究的有效方法；弯道处护栏的形式对碰撞时乘员的安全有很大影响。     

基于上海市嘉定区交通事故的小偏置碰撞特征分析

总结了小偏置碰撞在这些事故中的基本特征。从上海市嘉定区的交通事故统计集合中,采集了其中45辆小偏置事故车辆和车上57名前排乘员的信息,分析了事故的实际道路交通状况、车损情况、乘员伤情和运动响应4个方面。结果表明:87%的事故车辆并未明显侵入到座舱;88%的乘员未伤或轻伤;碰撞后车辆的爆胎和旋转响应对乘员伤情有显著影响。这可为将来制定与车辆小偏置碰撞相关的中国试验规范和中国评估标准提供数据支持。     

智能汽车场景下乘员保护虚拟仿真研究

智能汽车的发展和应用，带来新的碰撞安全场景。本文重点研究智能汽车车内不同乘员姿态、车内布置结构变化以及AEB系统作用等因素带来的碰撞安全场景，通过有限元仿真分析法深入分析不同场景下车内乘员及车外行人伤害情况。结果表明：驾乘人员多样化的乘坐姿态使得碰撞工况中的乘员损伤的潜在风险增大，车内大屏等新型内饰会加剧碰撞工况中乘员伤害，AEB作用后能够降低车外行人伤害，但一定程度上会加剧乘员的损伤风险。可见，汽车智能化发展增加了碰撞场景的复杂性，对车辆乘员保护性能提出了更高的要求，亟需开展研究。     

改善我国公路路侧安全的系统化对策

为改善公路安全性能，降低车辆冲出路外的路侧事故，提高路侧安全设计水平。阐述了公路路侧设计理念，结合实施交通部公路安全保障工程的实际经验，总结提出了改善我国公路路侧安全的系统化对策：1）防止车辆驶离行车道冲出路外；2）降低冲出路外车辆发生碰撞和侧翻事故的可能性；3）减轻冲出路外车辆发生碰撞事故后的严重性。借助部分案例进行了简要的剖析，以期能够为广大公路工程技术人员，尤其是公路安全工程师提供参考。     

国外乡村公路交通事故形态

通过收集整理美国、加拿大、英国、澳大利亚等国关于乡村公路交通事故的数据和资料,从事故发生的路段和时段、事故类型、事故中的人员和车辆等几个方面对国外乡村公路交通事故形态进行了分析研究,主要得出如下几点结论:第一,乡村公路等级越低,交通事故后果越严重;第二,曲线路段和限速值不低于80 km/h的路段是乡村公路上事故后果比较严重的路段;第三,在乡村公路上周末和晚上的交通事故后果较为严重;第四,单车事故(主要是驶出路外事故)、平交路口事故和正面碰撞事故是乡村公路交通事故的主要类型;第五,机动车驾驶员和乘员、男性、年轻人是乡村公路交通事故中的主要伤亡人群;第六,在涉入乡村公路交通事故的车辆中,以小型乘用车为主.     

汽车与高速公路指示牌碰撞研究

汽车与高速公路指示牌的碰撞是极其危险的事故。本文从高速公路交通事故的统计资料出发。分析了汽车与高速公路指示牌碰撞事故原因,利用有限元方法对汽车碰撞半刚性护栏与指示牌进行仿真模拟试验,根据研究结果进一步提出改进设计的方法。从而降低事故对车内乘员的伤害程度。     

2车碰撞事故下5座乘用车乘员死亡风险分析

为探究5座乘用车乘员在2车碰撞事故下的死亡风险,研究了6种单一特征变量对乘员致死率的影响,进而基于二项Logistic回归模型分别对单一特征变量和组合特征变量进行显著性分析。通过9种常用的分类算法,结合网格搜索的调参方法,以F1为衡量指标选出相对较优的3种分类算法,即投票分类器、梯度提升及决策树,来构建多特征组合下的死亡风险预测模型。研究结果表明:①单一特征变量中行驶方向、路段类型、碰撞对象、乘坐位置对乘员死亡有显著影响。其中,异向行驶的车辆碰撞与同向行驶相比,乘员的死亡风险增加72%;非高速交叉路段与高速路段相比,乘员的死亡风险降低69%;碰撞对象为商用货车、商用客车的乘员死亡风险分别是乘用车的5倍和3倍,若在非高速非交叉路段发生碰撞则乘员死亡风险升至8倍左右,若在高速路段则高达15倍左右;相对于驾驶位乘员,副驾驶位乘员的死亡风险增加70%,且该位置乘员的死亡风险在高速路段会升高到驾驶位乘员的近4倍;②碰撞对象和路段类型是影响乘员死亡情况的主要特征变量;③由模型的预测结果可知:5座乘用车的正面或后面与商用货车在高速路段或非高速非交叉路段发生碰撞,乘员的死亡风险高于生存几率。      

Human body modelling for traffic accident analysis

A traffic accident is a complex phenomenon with vehicles and human beings involved. During a collision, the vehicle occupant is exposed to substantial loads, which can cause the occupant injuries that depend on the level of passive safety, as well as on the occupant's individual characteristics. Correct estimation of injury severity demands a validated human body model and known impact conditions. A human body modelling procedure for the purpose of accident analysis is introduced. The occupant body has been modelled as a multibody system with rigid body segments connected. Geometrical and inertial properties of individual body segments were estimated using computed tomography. Frontal impact conditions were simulated on a sled test facility, while the human body dynamic response was measured. Comparison of experimental data and computer simulation revealed an influence of joint resistive properties on the occupant motion in collisions. The difference between measured and simulated response was minimised using optimisation method. Individualised human body modelling procedure enabled better prediction of the occupant motion during vehicle collision and thus more precise estimation of possible injuries in real-life traffic accidents.     

高速公路半刚性护栏端头研究

汽车与高速公路防撞护栏端头相撞是极其危险的事故。本文利用有限元分析软件LS-DYNA对汽车与半刚性波形护栏端头进行仿真模拟试验，根据其试验数据和研究结果进一步提出半刚性波形护栏端头设计的方法，从而降低交通事故对乘员的损伤程度。     

Advanced vehicle dynamics of heavy trucks with the perspective of road safety

ABSTRACT

This paper presents state-of-the art within advanced vehicle dynamics of heavy trucks with the perspective of road safety. The most common accidents with heavy trucks involved are truck against passenger cars. Safety critical situations are for example loss of control (such as rollover and lateral stability) and a majority of these occur during speed when cornering. Other critical situations are avoidance manoeuvre and road edge recovery. The dynamic behaviour of heavy trucks have significant differences compared to passenger cars and as a consequence, successful application of vehicle dynamic functions for enhanced safety of trucks might differ from the functions in passenger cars. Here, the differences between vehicle dynamics of heavy trucks and passenger cars are clarified. Advanced vehicle dynamics solutions with the perspective of road safety of trucks are presented, beginning with the topic vehicle stability, followed by the steering system, the braking system and driver assistance systems that differ in some way from that of passenger cars as well.     

二级公路交通流特征对事故严重程度的影响

为有效管控二级公路的交通安全,定量刻画二级公路事故严重程度与交通流特征之间的关系,以元(谋)-双(柏)公路为研究对象,基于长期监测的交通事故数据及交通流数据,利用结构方程中的测量模型实现事故严重程度的量化计算,并运用Spearman分析法、决策树算法及随机森林模型选取影响事故严重程度的关键交通流参数,进一步采用多变量多项式比率法建立关键交通流参数与事故严重程度之间的关系方程,获取二级公路交通流特征对事故严重程度的影响关系。研究结果表明:①相比于事故率、受伤人数、死亡人数等指标,事故规模更能准确且全面地表征事故严重程度;②大车(指大客车、中型货车、大型货车、特大型货车、拖挂货车、集装箱车)平均日交通量、轻型车(指拖拉机、摩托车)平均日交通量、v/c、车速变异系数是影响二级公路事故严重程度的4个关键交通流参数;③各交通流参数之间存在相互作用关系,且不同参数对事故规模的影响程度不同;④当大车平均日交通量、轻型车平均日交通量、v/c、车速变异系数分别取200~340veh·d-1,200~380veh·d-1,0~0.1及0.7~0.77,0~0.15及0.6~1时,二级公路的事故规模较小;当大车平均日交通量、轻型车平均日交通量、v/c、车速变异系数分别取0~200veh·d-1,0~190veh·d-1,0.32~0.63,0.16~0.2及0.4~0.6时,二级公路事故规模较大。     

用于智能驾驶系统评价的乘员损伤模型

只有较少的交通事故数据资源被用于建立基于碰撞速度信息的乘员损伤模型，致使所得到的模型精度差。为此，提出了基于车辆变形深度的乘员损伤模型。对美国不同制造年代和车辆级别的事故数据进行聚类分析，论证出车辆变形深度与乘员损伤风险具有相关性。以车辆变形深度为自变量，通过回归分析得到乘员损伤模型。不同种类车辆的乘员损伤模型拟合精度R²约为0.9，证明了该模型的正确性。为进一步验证，以此模型为基础，评价智能驾驶系统的有效性。以自动紧急制动系统为例，对比基于变形深度和速度变化量信息2种方法的有效性计算结果。结果表明：2组结果的平均误差不超过1%，验证了基于变形深度的乘员损伤模型的准确性。该模型仅需要事故数据库中准确的变形深度信息，能够获得更多的事故数据支持，从而可以更好地适应于不同类别智能驾驶系统的评价需求。     

基于随机参数Logit模型的校车事故伤害严重程度分析

为深入分析安全因素对校车事故伤害严重程度的影响，探寻事故数据中未观察到的异质性，基于随机参数Logit模型从驾驶员、车辆、道路特征及环境4个方面构建校车事故伤害严重程度模型。结果表明:①涉事车辆数为2辆且对应参数服从正态分布时，不发生死亡受伤事故的概率为83.84%；②驾驶员年龄35~44岁、涉事车辆数为1辆时，死亡受伤事故概率均降低0.58%；③道路限速值为40~50 km/h时发生死亡受伤事故概率增加0.35%，道路限速值大于60 km/h时发生死亡受伤事故概率增加0.96%；④安全气囊状态打开，死亡受伤事故概率增加2.35%；⑤交通控制方式为车道标线时可能伤害事故概率增加1.85%，控制方式为中央分隔带时未受伤事故概率降低1.44%，死亡受伤事故发生概率却增加0.48%；⑥不安全时倒车转弯时发生可能伤害事故概率降低0.42%，分心驾驶、未按规定车道行驶、跟车太近和其他（饮酒）时未受伤事故概率分别增加1.36%，0.56%，0.39%和0.97%，可能受伤事故和死亡受伤事故发生概率却有所降低。      

基于行驶轨迹的双车道公路弯道路段交通安全特性研究

针对双车道公路曲线路段碰撞事故高发的特点,选取某双车道公路5个简单平曲线,实测弯道路段车辆行驶轨迹,分析大货车、大客车、小货车和小客车等主要车型在上行、下行方向的轨迹中线偏移量,研究不同车型的行驶轨迹偏移特性.通过测定不同车型在不同半径平曲线行驶的轨迹交叉面积,建立车型、平曲线半径与行驶轨迹交叉面积关系模型,为双车道公...     

低能见度水平下行人交通事故严重程度及异质性分析

为探究在低能见度水平下影响行人事故伤害严重程度的因素, 并分析可能存在的异质性。以某市6 405起行人-机动车交通事故为研究对象, 分别研究高、低能见度水平下机动车-行人事故中行人伤害严重程度影响因素, 建立均值异质性的随机参数Logit模型并通过弹性分析定量分析显著变量对行人受伤情况的影响程度。结果表明, 高、低能见度下影响行人伤害严重程度的因素存在明显差异。(1)低能见度情况下男性驾驶员、高龄行人、卡车、沥青路面、凌晨、较暗的照明条件等因素会增加行人伤害严重程度。(2)低能见度情况下卡车和凌晨这2个因素具有随机参数特征, 分别使行人死亡的概率增加了4.39%和2.67%;此外, 当事故涉及卡车和26~35岁行人这2个因素时会增大行人死亡的概率; 而当夜间有路灯照明与凌晨这2个因素共同作用时行人死亡的可能性降低。(3)高能见度情况下未发现具有异质性的影响因素, 但发现男性行人和摩托车等因素会增大事故严重程度; 而驾驶员年龄、沥青路面、周末和地形等因素对事故严重程度并没有显著影响。