斜碰撞再现反推算法研究

结合近年来积累的交通事故调研经验,通过建立轮胎侧偏特性模型、四车轮车辆运动仿真分析模型,解决车辆轮胎印迹内的垂直载荷分布不同的问题,以及由地面多种因素对车辆运动产生不同影响的问题和车辆本身复杂的受力问题,达到事故再现的目的。通过反推计算车辆在碰撞事故发生时的运动状态,可以科学的再现车辆斜碰撞事故发生的过程,明确当事人的事故责任,提供了重要的参考。最后通过运用车辆碰撞分析软件PC-crash,结合具体的交通事故实例,验证了关于汽车斜碰撞反推计算理论的研究结果在实际的交通事故处理中具有较高的实用性与可靠性。     

队列车辆碰撞严重性及车队排布策略

针对自动驾驶车辆队列发生不可避免碰撞的事故场景,研究以整体碰撞严重性达到最低为目标的车队排布策略.首先根据引发事故的障碍物是否会明显影响领航车运动,将碰撞划分为队内碰撞和队外碰撞.队列几何构型一定时,针对均质化队列发生一维碰撞过程建立理论模型,计入碰撞前车辆对前车紧急制动的感应及自车进行紧急制动的过程,计算并定义时间截...     

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。     

行人被面包车碰撞的运动学规律

为了丰富人车碰撞事故运动学理论,同时为面包车碰撞行人事故的分析鉴定提供理论支撑,对20～110 km·h^-1车辆碰撞速度下行人被面包车碰撞后的运动规律进行研究。利用多刚体建模系统PC-Crash软件构建面包车与行人碰撞仿真模型,并通过仿真获得多种碰撞条件下行人碰撞后的纵向/横向抛距、抛射高度、抛射角度、空中旋转圈数、躯干合成速度和头部合成加速度等运动学数据。结合国家车辆事故深度调查体系（NAIS）中14例具有可靠数据的事故样本进行比较验证。定义并提出了行人被面包车碰撞后的拱推型运动形态,以区别于长头车碰撞的卷绕型和平头车碰撞的推掷型。结果表明：拱推型碰撞中行人会在瞬间被加速到车辆碰撞速度的111%～127%;在高速（110 km·h^-1）碰撞中,头部合成加速度值超过3 000 m·s^-2,头部损伤指标（HIC）值超过7 500;行人空中旋转不超过3圈,被抛高度不超过4.0 m,抛射角度介于6°～11°;行人抛距与车辆碰撞速度之间的关系可以用幂函数模型进行描述;碰撞接触位置、车型外廓参数、行人行走速度和行人碰撞姿势对行人被抛运动形态有一定程度的影响,相对标准碰撞的影响程度一般在5%以内,最大不超过10%（边翻型除外）;行人头部损伤安全界限（HIC值为1 000）对应的车辆碰撞速度约为55 km·h^-1;边翻型碰撞中行人的运动形态与拱推型差别较大,横向抛距最大可达12.0 m。     

美、欧、日、中国侧面碰撞试验法规及发展趋势

在道路交通事故中,车辆碰撞事故是最常见的最主要的事故。车辆碰撞事故有正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和车辆翻滚。其中乘员伤亡率最大的是正面碰撞,其次是侧面碰撞。到1996年9月为止,美国机动车辆死亡人数为30840人,正面碰撞占62％,侧面碰撞占25％,在同期伤害人数284.4万人中。侧面碰撞占28％。     

基于NAIS数据库中视频信息的人—车碰撞事故特征分析

选取中国国家车辆事故深度调查体系(NAIS)数据库中51例包含视频的人—车碰撞事故,进行了特征分析,分析内容包括:人—车碰撞危险场景、碰撞前人—车相对位置、行人碰撞运动响应、人—车碰撞包络线分布、头部落点分布等。结果表明:提取的10种场景,基本覆盖了各种人—车碰撞事故工况;对行人的探测,视场角(FoV)比探测距离更重要;轿车易导致行人正向旋转,单厢车易导致行人负向旋转;人—车碰撞包络线(WAD)主要集中在车辆两侧;致命伤的头部落点主要集中在前风窗玻璃下半部分、左右侧中部以及A柱附近。因此,基于碰撞视频信息可提高人—车碰撞事故特征分析的准确性。     

基于车路协同的高速公路车辆碰撞预警模型

为了预防和减少高速公路碰撞事故的发生,及时向高速公路一定范围内的相关车辆提供事故预警信息,提出了一种基于车路协同的高速公路车辆碰撞事故预警模型。首先,基于4G和DSRC通信网络构建了高速公路通信场景与事故预警框架。其次,建立了高速公路环境下双车道两车相撞的事故场景,分析了车辆在高速行驶时发生碰撞的动机以及可能发生的碰撞事故类型。最后,分析了追尾碰撞与侧向碰撞发生之前两车在横向和纵向两个方向接近的全过程,探索两种碰撞事故发生的内在规律,建立潜在碰撞事故判定规则,并基于车路协同技术建立了以时间、位置、速度、车间距以及制动距离为参数的车辆追尾碰撞预警模型与车辆侧向碰撞预警模型。针对实车场地试验对碰撞事故测试成本高难度大等问题,基于Veins仿真平台搭建了具备4G和DSRC异构通信网络环境的高速公路车联网仿真场景,对两种事故预警模型的性能进行测试。测试结果表明,在车速低于120 km/h的情况下,通过潜在碰撞事故判定得到预警结果,并给相关车辆发送事故预警消息广播,能有效避免追尾碰撞和侧向碰撞的发生。     

安全气囊守护车旅的平安

安全气囊的发展起源于人们对防止车辆碰撞事故、减少碰撞事故损失的需要。美国的有关统计表明，涉及车辆碰撞的事故占公路交通事故总量的90％左右，按卷入事故的车辆数量计算，14％属单车与非机动车辆、行人、牲蓄、路边障碍物等的碰撞事故，76％属于两车之间的碰撞事故，另10％属于多车相互碰撞事故；根据碰撞的部分分布来看，前方碰撞(包括正前方、前侧方、前偏向等碰撞)事故占碰撞总事故的48％以上，各测方的碰撞(包括正侧方、横侧方、正横向等方位的碰撞)占总碰撞事故的43％以上，后方碰撞(包括正后方、侧后方)的碰撞占6％左右，其余为翻车事故。     

基于碰撞相容性因素的车辆追尾事故深入数据分析

为详细了解北京市追尾事故车辆的分类对比情况,基于车辆碰撞相容性因素构建了追尾事故的深入数据分析模型,包括追尾事故车辆的基本类型、结构形式及几何特征对比、车辆碰撞损坏特点、车内乘员伤害情况及其相关性等方面内容。利用真实交通事故案例对车辆碰撞相容性相关因素进行统计分析,为车辆追尾事故的预防与伤害减轻等项研究提供参考,指出今后研究的侧重点。     

基于PC-Crash的单车碰撞事故再现研究

近年来,随着计算机技术产业的飞速发展,道路交通事故分析的传统计算方法已被计算机仿真技术所替代。事故再现技术是鉴定事故责任和分析事故原因的方法之一。为了能更加准确的再现车辆碰撞事故现场,文章进行了基于PC-Crash的单车碰撞事故再现研究,对一起汽车—护栏碰撞的事故进行分析,建立了车辆模型,结合事故车辆勘查痕迹、最终位置及损坏部位等,使事故车辆的运动状态得以仿真。     

基于轮胎印迹的事故再现方法研究

首先建立了相机的三维摄影测量模型,用于轮胎印迹的准确勘测和建模。然后建立了车辆运动及碰撞过程中的动力学模型,用以模拟车辆在碰撞前、碰撞过程及碰撞后的运动轨迹,和摄影测量得到的轮胎印迹模型比较,采用轨迹优化的方法实现交通事故在计算机上的三维模拟再现。最后通过在典型事故再现中的应用阐述此方法的应用价值。     

基于动量定理的汽车单次三维碰撞运动状态参数计算模型

为了给汽车单次三维碰撞事故的碰撞车速推算提供算法,并为汽车运动轨迹再现提供初始条件,在借鉴已有的二维碰撞运动状态参数计算模型的基础上,将碰撞冲量推广至三维空间。以动量定理为理论基础,结合PC-Crash事故再现软件的碰撞分析方法,提出了汽车三维运动临界条件,推导了汽车三维运动状态参数计算模型。以实际事故案例为研究对象,将基于上述模型开发的事故再现分析系统的计算结果与PC-Crash软件计算结果进行了对比,并将事故再现分析结果与实际案例中车辆翻滚方式进行了对比。结果表明:所提出的汽车单次三维碰撞运动状态参数计算模型能够有效计算汽车三维碰撞速度参数与角速度参数。     

护栏成本效益分析方法研究

研究建立了包括车辆碰撞护栏事故数预测、车辆碰撞护栏后速度计算、单次碰撞损失计算、年总碰撞损失计算、护栏成本计算的护栏成本效益分析方法。车辆碰撞护栏事故数预测考虑年平均日交通量、是否双向分离、纵坡、平曲线、危险物与行车道边缘线的距离等因素。单次碰撞损失计算时,通过车辆碰撞能量与护栏设计防护能量的差值体现不同防护等级护栏的防护比例以及车辆碰撞护栏后速度,对应不同的碰撞严重性指数,得出不同护栏设置方案对事故损失的影响。以某路侧为1∶1.5填方边坡高度6m的二级公路为例,进行不同护栏设置方案的成本效益对比分析,以确定最优护栏设置方案,验证了方法的实用性和可行性。     

基于最优方法的碰后辅助驾驶控制策略

在碰撞事故中，车辆发生侧向碰撞后往往会同时产生剧烈横摆与横向运动，普通驾驶员难以正确应对此种紧急工况，车辆可能会失去稳定性，甚至造成更严重的事故。为减少车辆失稳以及驾驶员误操作等原因引起二次碰撞，本文提出一种碰后即接管车辆驾驶权限的两阶段碰后辅助驾驶控制策略。在第1阶段中，综合车辆稳定性和横向位移两项指标设计了代价函数，通过分层控制使车辆碰后快速回归稳定，并减小横向位移，以降低二次碰撞风险。然后依据相平面法所划分的稳定域制定控制系统切换准则，在判断当车辆稳定后，控制系统切换至第2阶段的路径跟踪控制，由模型预测路径跟踪控制器将控制车辆驶回原车道，以减小对相邻车道的影响。最后通过仿真实验，在不同强度的侧向碰撞中验证了本文所提出的控制策略的有效性。     

基于信息融合的轿车碰撞两轮车事故车速分析

在对北京市轿车与两轮车碰撞事故调研分析的基础上,深入分析车辆、路面遗留痕迹特征与汽车碰撞特点之间的联系,选择与轿车碰撞速度相关的人体-风窗玻璃接触、人体及车辆与路面接触的痕迹特征参数,运用人工神经网络方法建立了轿车与两轮车碰撞事故的车辆碰撞速度分类预测模型.该模型融合了人-车-路相互作用的痕迹特征信息,采用实际事故案例提取的可靠样本对其进行训练并应用于车速估算.     

用于交通事故车辆运行轨迹再现的参数优化方法

以车辆真实停止位置为参照值建立目标函数,在参数优化搜索范围内,通过计算机循环迭代得出车辆停止位置的理论值并将其导入目标函数,直至目标函数符合迭代终止准则,此时迭代的初始值即为参数的优化值。通过上述方法优化车辆碰撞后瞬间运动参数,再根据二维碰撞模型计算碰撞前瞬间的运动参数,最后模拟车辆碰撞后运动轨迹。     

正面碰撞事故中车速推算的改进算法研究

鉴于目前在正面碰撞事故的车速推算中常用的经典算法,其计算结果常与实际情况存在差异,文中在分析刚体碰撞过程中两车的运动状态的基础上,建立了车辆运动微分方程,以推算肇事车碰撞前的行驶速度.实例验证表明:改进算法的计算结果比常用算法的结果更接近PC-CRASH的模拟结果.     

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。     

汽车与汽车碰撞交通事故模拟再现系统

在数据输入系统对数据预处理后，由分析计算系统根据轮胎模型、车辆动力学模型和速度模型用数值计算法求得碰撞作用前瞬时车辆运动参数，最后在屏幕上再现碰撞前、碰撞作用时及碰撞作用后车辆的瞬时运动形态。     

道路弱势群体头部碰撞特性研究

为了解碰撞事故中道路弱势群体(vulnerable road users,VRU)头部撞击车辆前端的运动特性,基于VRU实际交通事故数据,以VRU头部碰撞位置、碰撞速度和碰撞角度为研究对象,利用虚拟仿真分析工具,开展车辆(SUV和Sedan)撞击VRU(行人、自行车骑行人、摩托车骑行人)典型碰撞工况中头部撞击特性分析,结果表明:随着VRU两轮车参考高度增大,VRU骑行人头部碰撞位置靠近车后方,头部碰撞速度和碰撞角度逐渐降低;随着汽车速度增大,VRU骑行人头部碰撞位置靠近车后方,头部碰撞速度逐渐增大。研究结论为行人保护法规及NCAP规程更新提供参考。