车辆碰撞速度对行人伤害的影响分析及仿真

在对车辆与行人碰撞事故进行分析的基础上,针对车辆与行人碰撞的特点,利用多刚体动力学方法和软件,建立车辆与行人碰撞的多刚体模型,并对车辆碰撞速度对行人伤害的影响进行计算机模拟仿真,得出车辆碰撞速度对行人伤害的原因和规律,从而为车辆与行人碰撞的研究提供了一定的依据.     

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分析了汽车碰撞交通事故抛物体研究进展，包括行人、骑车人和自行车模型。对各数学模型的研究现状、存在的问题和发展前沿进行了论述。本文作者利用PCCrash建立虚拟仿真碰撞试验场，对应不同车辆类型，分别建立了车辆—行人侧面碰撞、后部碰撞，刮擦碰撞和自行车/骑车人仿真抛距模型。传统的抛距模型中，车辆在发生碰撞时通常会采取制动措施，本文对车辆不采取制动的碰撞形式也进行了分析和仿真，建立了车辆行人高速碰撞模型，上述工作对车辆行人事故再现研究的发展具有一定指导意义和实用价值。     

基于某车型的行人头部碰撞保护仿真分析

行人处于道路交通使用者中的弱势地位,没有屏蔽体、安全带、安全气囊等汽车乘员所具有的保护措施,所以事故伤亡率很高。对行人碰撞的保护已经成为当前汽车安全研究的重要方向。本文从车辆对行人头部的碰撞保护仿真分析入手,并开展了实车试验验证,通过仿真分析与试验研究相结合的方式,针对行人头部保护实验中CH4点HIC伤害值超标问题,进行了分析和改进,并通过仿真分析对改进结果进行了验证。     

面向碰撞再现验证的车辆冲撞行人实验平台搭建

当前我国车辆冲撞行人案件呈现危害性大、碰撞机理复杂、现场痕迹混乱等现实问题,由于事故过程不具有现场复原性,因此,加强面向车辆冲撞行人案件分析和碰撞再现验证平台研发具有十分重要的意义.为有效开展车辆冲撞行人动力学建模研究,搭建一个与已有行人发射台相匹配的车辆碰撞实验台架,从而对典型车辆和行人模型之间冲撞特性进行研究,并开...     

基于改进社会力模型的客运枢纽行人换乘组织仿真与优化

为提高综合客运枢纽的服务水平,保证旅客在枢纽站内顺畅、便捷地换乘,考虑行人冲突避让的基础上对社会力模型进行改进,在此基础上利用仿真软件对某综合客运枢纽的行人换乘场景进行仿真,提出优化方案.对优化前后的仿真结果进行比对分析发现,长途客运和站前广场换乘长途客运的时间分别减少了61％和57.81％,出租车和社会车辆换乘高铁的时间分别减少了56.46％和43.14％,高铁换乘长途客运的时间减少了14.12％,旅游巴士、高铁、长途客运换乘出租车的时间减少了15～22s.此外,针对长途客运电子客票应用比例对旅客换乘效率的影响,展开敏感性分析.研究结果表明:基于冲突避让机制改进的社会力模型能够有效用于综合客运枢纽行人仿真,通过优化枢纽交通设施布局及配置方案,能够有效提升乘客的换乘效率.     

钢管预应力索防撞活动护栏开发

采用钢管和预应力钢索组合结构,开发出新型防撞活动护栏,分析了活动护栏碰撞试验条件和安全评价标准,建立了有限元仿真模型,并采用LS-DYNA显式有限元程序进行求解,最后利用实车足尺碰撞试验对活动护栏进行安全评价。试验结果表明:该护栏防撞能力达到160 kJ;碰撞后车辆能够恢复正常行驶姿态;小车、大车碰撞时护栏最大动态位移试验结果分别为972、1 093 mm,仿真结果分别为913、1 100 mm;小车、大车驶出角度试验结果分别为10.2°、0°,仿真结果分别为9.1°、0°。仿真结果与试验结果一致,活动护栏满足评价标准要求。     

基于SUV车辆头部外形尺寸的行人伤害仿真分析

为分析车辆与行人碰撞时车身头部外形尺寸对行人伤害的影响,选取SUV车辆的前保险杠下端离地间隙、发动机罩长度、发动机罩前缘离地高度、发动机罩后缘离地高度等4个参数作为车辆头部外形的主要考虑因素,采用正交试验法对行人横穿道路事故中的行人抛距、头部损伤、胸部损伤等指标进行分析,得出各因素的影响程度及车辆头部外形尺寸的最优方案。针对碰撞角度进行单因素分析,总结其对行人抛距、头部损伤、胸部损伤的影响规律。     

基于VB 6.0的车辆碰撞事故再现软件

在车辆四车轮运动仿真模型的基础上,以车辆的侧面碰撞为研究对象,阐述了以 VB6.0开发的车辆碰撞事故再现软件的组成模块和设计思路,以及车辆运动参数计算机迭代优化的方法,并通过一个实际案例,验证了该软件的应用效果。     

行人主动安全系统对交通流运行状态影响分析

行人主动安全系统能够有效降低人车碰撞风险,但其对交通流长时间运行状态的影响有待探究.运用Net Logo软件,基于智能体建模思想设置车辆和行人运动模式,选择平均车速波动情况和车辆等待时间、行人等待时间、行人速度分布评估传统车辆、行人检测系统车辆和人车通讯系统研究车辆运行时的交通流稳定性和通行效率.研究结果表明:行人主动安全系统在不同道路条件下的性能互有差异;行人检测系统的使用不利于交通流运行的稳定性;人车通讯系统的普及可能影响车辆通行效率,加剧城市拥堵.研究为驾驶人培训、自动驾驶车辆市场准入、道路设计和管理等方面提供思路.     

轿车-行人腿部碰撞的有限元仿真与分析

在行人与轿车碰撞的交通事故中,行人下肢是主要的受伤部位。运用Hypermesh软件,建立了某型轿车保险杠对行人下肢的碰撞有限元模型,采用LS-DYNA进行了求解计算,得到了符合欧洲E-NCAP法规的胫骨加速度、膝部弯曲角和膝部剪切位移等三方面的伤害值仿真结果,并与相应试验结果进行了对比,指出了该车需要针对前保险杠行人保护性能进行结构优化与改进。     

大型活动行人交通仿真

大型活动的行人集聚效应明显,尤其是进场和散场时,行人交通流量大、密度高,存在拥挤和行人交织现象,不安全因素较多.以第26届世界大学生运动会开幕式行人交通组织仿真为例,通过Legion仿真软件,对大型活动行人流交通仿真进行研究,建立起大运会散场行人仿真模型,根据评价指标对行人组织方案进行评价和分析.通过大运会开幕式交通组织方案的仿真评价与优化,建立城市大型活动交通保障的技术流程、方法,确定交通仿真的关键参数,为大型活动的行人交通组织仿真提供借鉴.     

汽车前部结构对行人碰撞伤害影响的仿真研究

以多刚体动力学分析方法,通过动力学仿真,对汽车与行人碰撞事故建模并进行模拟碰撞,得出行人数学模型的伤害指标.在模拟可靠性得到保证的基础上,通过对汽车前部的设计参数进行灵敏度分析,修改主要的设计参数,使汽车对行人保护的性能得到改进.通过模拟使用引擎盖升起机构后汽车与行人碰撞事故,得到的伤害指标与原始汽车模型对行人的伤害指标进行比较,发现引擎盖升起机构对行人可以起到有效的保护作用.     

柔性制造环境下AGV车辆规模仿真优化研究

针对柔性制造环境下AGV车辆规模问题,采用仿真优化的方法,以仿真软件Plant Simula-tion为平台建立系统仿真优化模型求解.该模型由估算、仿真、优化三大模块组成,首先估算模块根据系统相关参数计算车辆规模估算解,以确定初始仿真实验输入变量取值范围,然后进行仿真实验,对仿真结果进行方差分析,根据分析结果进行优化算法与仿真实验迭代,最终满足终止条件得到最优解.通过实例,验证了该方法的可行性和有效性.     

超高速公路三波护栏安全性碰撞仿真

从超高速公路三波护栏防护性能角度出发，运用有限元软件HyperWorks和LS-DYNA进行联合仿真。分别以100～180 km·h^-1为碰撞速度、5°～20°为碰撞角度，以护栏最大动态变形量和吸能量、汽车的驶出角和合成加速度为评价指标，对三波护栏的防护性能进行考量。研究结果表明：随着碰撞速度和角度增加，护栏吸能占比曲线呈先增后减再增趋势，波形梁是护栏的主要吸能部件。碰撞速度为160 km·h^-1、碰撞角度为20°时，护栏最大动态变形量为880.2 mm,超出750 mm安全值；碰撞速度为140 km·h^-1、碰撞角度为20°时，车辆驶出角为12.16°,超过驶入角的60%,对临近车道车辆造成不利影响，车辆合成加速度峰值为33.05 g,大于安全值20 g。该三波护栏用于设计速度低于140 km·h^-1的超高速公路，防护性能满足安全评价标准。     

基于车联网V2P 的行人碰撞风险辨识研究

为探索基于车联网V2P(Vehicle to Pedestrian)通信技术的行人碰撞风险辨识方法, 首先,在车联网环境下实时获取了目标位置、速度、运动方向等信息,并分析了典型人-车相 对运动场景中交通参与者的行为不确定性,进而提出了人-车碰撞区域随机几何模型;然后, 综合考虑了车联网系统的通信延时、定位误差、人-车相对运动不确定性等多因素的影响,建 立了人-车碰撞事故概率和冲突风险程度模型;最后,通过仿真实验分析了行车速度、通信延 时、定位精度等因素对行人碰撞风险辨识模型效果的影响,以及各因素间的相关性关系.本文 提出的方法对行人安全保护研究具有一定的参考价值,研究结果同时指出了车联网系统通信 延时与定位精度的技术要求.     

基于神经网络的数据挖掘模型在吸能装置上的应用

针对传统有限元分析方法对机车车辆结构耐撞性计算效率低的问题，在已有仿真分析数据基础上，引入机器学习方法，对车辆关键结构的耐撞性以及碰撞安全性进行分析预测. 首先，建立基于神经网络的数据挖掘模型，在此基础上构建车辆关键结构的碰撞响应预测方法；其次，通过试验验证了防爬吸能装置有限元模型的正确性，以此模型为基础获得不同壁厚防爬吸能装置的碰撞响应仿真数据；然后，以吸能装置壁厚作为模型输入，不同壁厚所对应的位移、速度、界面力和内能等碰撞响应作为模型输出，将有限元仿真数据用于模型训练，优化后的数据挖掘模型的拟合优度在0.922以上；最后，为验证模型预测的准确性，将碰撞数学模型的预测结果与有限元仿真结果进行对比，速度、位移、界面力和内能的平均相对误差分别为7.10%、4.51%、6.20%和2.50%. 研究结果表明:基于神经网络构建的数据挖掘模型在保证精度的情况下，能很好地反映防爬吸能装置的碰撞特性，大幅降低了计算时间，提高了计算效率.      

铝合金车体前端结构抗撞性优化设计

为提高列车在碰撞事故中的耐撞性能并保证乘客的安全.以铝合金车体为研究对象,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH对客车铝合金车体进行大变形碰撞仿真,并在此基础上利用多学科优化软件iSIGHT对车体前端吸能结构的进行优化,得出在碰撞过程中车体结构的变形模式以及车内乘客身体的受力和加速度情况,并对车体前端吸能结构进行最优化设计,满足轻量化要求,从而实现车辆的被动安全保护和耐撞性优化设计.     

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行人流仿真是进行综合交通枢纽设计、运行管理等方案评价与优化的有效手段。以建立综合交通枢纽内部的行人仿真模型为目标,总结分析了国内外对行人交通特性研究的现状,基于对心理学决策模型与Hoogendoorn提出的三层次微观行为理论的对异性分析,从心理学角度分析了行人的决策过程,从而确定出行人特性研究的框架。采用与地面交通中的行人行为对比的方式,从策略层、战术层以及操作层三个层面剖析了综合交通枢纽内部行人的行为特性,在此基础上提出了行人仿真模型应满足的需求。研究结论对综合交通枢纽中行人流建模及仿真系统开发具有参考价值。     

汽车错位碰撞事故再现分析模型研究

为了对汽车错位碰撞事故的仿真再现分析提供理论算法,在分析传统一维碰撞动力学模型的基础上,总结了其应用局限性.利用经典力学原理,构建了汽车错位碰撞动力学模型与运动轨迹模型.以实际事故案例为对象,分别利用上述模型与PC-Crash软件进行案例分析.将二者的再现分析结果进行了比较,同时与事故现场车辆残留痕迹进行了对比.对比分析结果表明,再现得到的汽车转动轨迹与现场痕迹一致,模型适用于小偏心错位碰撞的事故类型.     

事故车辆局部变形精细计算与模拟系统

在收集汽车碰撞事故相关典型案例基础上,以事故车辆局部复杂变形区域为研究对象,采用有限元方法、六面体网格生成算法及十节点曲边四面体对事故车辆变形部位变形前后划分网格.针对各网格单元,采用车辆动力学及弹性力学理论建立碰撞力计算模型以及碰撞瞬间速度计算模型.在汽车碰撞事故虚拟再现分析中,通过拟合网格单元以较高的计算精度得到事故发生前汽车的运动速度大小和方向.