基于多致伤部件的乘员损伤严重程度分析与预测

为确定碰撞事故中致伤部件对乘员损伤严重程度的影响,从陕西长安大学机动车物证司法鉴定中心数据库中筛选400例致伤事故的数据进行分析。建立二元逻辑回归模型,对事故过程中乘员损伤部位、直接致伤部件和间接致伤部件等因素进行分析,结果表明:乘员损伤身体区域、损伤部位的前后位置等对乘员损伤严重程度有显著影响;其中直接致伤部件中BD区域(车顶部)的比值比(OR值)达到1.549,间接致伤部件中环境部件的比值比达到1.489,对损伤严重程度影响最为显著。最后,通过AdaBoost-SVM模型对乘员损伤严重程度进行预测,预测结果准确率可达到80.36%。     

关于轿车碰撞设计速度大小的探讨

在轿车的被动安全设计中，大多采用单碰撞设计速度。一般观点认为，按照高的碰撞车速设计出的轿车在轿车发生碰撞事故时能给乘员提供更多的保护。本文通过建立一个简单模型，对按照高碰撞速度设计和按照低的碰撞速度设计进行比较计算。结果表明，碰撞设计速度必须根据事故发生的概率曲线而定，最好采用双碰撞设计速度。在单碰撞设计车速情况下，一味地提高碰撞设计车速可能会导致乘员的综合受损伤程度更严重。     

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。      

正面碰撞时轿车后排乘员的保护

为提高轿车后排乘员在发生正面碰撞时的安全性,文章利用碰撞仿真分析软件MADYMO,建立包括某轿车车体、安全带和假人的乘员约束系统正面碰撞模型,并与碰撞试验结果进行对比,验证了模型有效性。利用该模型对安全带形式和座垫角度对乘员的HIC、胸部3ms加速度和左右大腿力等损伤值的影响进行了比较,表明使用3点式安全带同时匹配座垫倾角25°的方法,能使头部损伤下降59%,胸部伤害下降20%,腿部损伤下降70%,有效提高后排乘员的安全性。     

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。     

汽车预碰撞制动下乘员离位影响及参数优化分析

对于汽车制动后发生的碰撞工况，乘员前倾将会增加人体损伤风险。本文进行了汽车预碰撞制动下乘员离位影响及参数优化分析研究。通过实车制动试验得到车辆在不同制动工况下的乘员颈部前向位移量分布区间；建立了MADYMO主动人体仿真模型，采用变量分析法研究不同制动波形下乘员离位特征；运用正交设计方法进行滑台碰撞试验，得到乘员离位因子对乘员碰撞损伤影响；建立乘员响应面模型，采用中心复合试验设计（Central composite design）方法，研究了主动式安全带参数与乘员离位位移之间的相关性，通过优化设计，得到了最优参数组合。     

腹部塞块刚度对女性乘员损伤参数及下潜的影响

乘员腹部损伤是汽车碰撞事故中常见的损伤类型,其中,5百分位女性乘员身材较小,易发生下潜。该文研究了腹部塞块刚度对女性乘员损伤参数以及下潜趋势的影响。基于有限元仿真软件LS-DYNA,建立了混III 5百分位女性假人与模拟实车全宽正面碰撞的台车仿真模型,使用单一变量控制法。结果表明:腹部塞块刚度值在25%内增大,乘员头部质心加速度峰值﹑15 ms头部伤害允许指标(HIC)﹑盆骨后转角峰值呈现上升趋势;腹部塞块刚度值在25%内降低,乘员头部质心加速度峰值﹑HIC15﹑盆骨后转角峰值也呈现不同程度的上升趋势。腹部塞块刚度对乘员胸部变形量和加速度影响较小。因此,腹部塞块刚度值在标准刚度值的25%内增大或减小,乘员损伤都在一定程度上增大,下潜趋势增强。     

轻型卡车与轿车碰撞兼容性：速度变化下的乘员损伤

研究了真实世界事故中、侧面冲击载荷作用下轻型卡车与轿车驾乘人员的损伤位置分布。采用了美国国家汽车取样系统／耐撞性数据库（NASS／CDS）近136万个碰撞兼容性案例，将所有驾乘人员损伤等级分为MAIS0—7和MAIS3＋两种情况，在不同速度下，以涉案撞击车和被撞击车在碰撞前后的速度变化值为变量，分析了乘员不同损伤部位（...     

基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究

2016版欧洲新车评价规程(E-NCAP)将后排Q系列6岁儿童假人的损伤值作为儿童保护部分的评分依据,对车辆安全性提出了新的要求。本文中建立了某已开发车型的儿童乘员约束系统仿真模型,并利用C-NCAP试验数据对其有效性进行了验证。根据E-NCAP中的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行了仿真。通过两种碰撞工况下乘员约束系统参数灵敏度分析,选出对儿童乘员损伤影响显著的参数作为优化变量,以儿童损伤综合评价指标WIC最小化为优化目标,采用Kriging算法创建的响应面模型和遗传算法进行参数优化。结果表明,优化后约束系统能有效降低儿童乘员损伤值,正面偏置碰撞得分提高了9.4%,侧面碰撞得分提高了67.9%。     

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.     

轿车-自行车事故中骑车人头部损伤的影响因素研究EI北大核心CSCD

为探究轿车-自行车事故中骑车人的骑行姿态对其头部损伤的影响规律,首先采用PC-Crash软件建立自行车、骑车人和轿车模型,进行4组不同背角范围的仿真并分析骑车人骑行姿态对头部损伤的影响。接着,从中国交通事故深入研究(CIDAS)数据库中挑选出79例轿车-自行车事故,用于分析实际案例中坐姿对头部动力学响应的影响。最后,通过多项式拟合,建立了在4个姿态分组下,头部碰撞速度、绕转距离和损伤程度与车速之间关系的数学模型。结果表明:骑车人头部的损伤程度随轿车碰撞速度的升高而增大,但随骑车人的背角的增大而减小。     

轿车-自行车事故中骑车人头部损伤的影响因素研究

为探究轿车-自行车事故中骑车人的骑行姿态对其头部损伤的影响规律,首先采用PC-Crash软件建立自行车、骑车人和轿车模型,进行4组不同背角范围的仿真并分析骑车人骑行姿态对头部损伤的影响。接着,从中国交通事故深入研究(CIDAS)数据库中挑选出79例轿车-自行车事故,用于分析实际案例中坐姿对头部动力学响应的影响。最后,通过多项式拟合,建立了在4个姿态分组下,头部碰撞速度、绕转距离和损伤程度与车速之间关系的数学模型。结果表明:骑车人头部的损伤程度随轿车碰撞速度的升高而增大,但随骑车人的背角的增大而减小。     

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。     

确保事故车车身修复后安全性的措施

现代轿车大多采用承载式车身,轿车的各总成和部件都通过螺栓安装在车身上,车身修理的质量不仅对轿车的性能有很大的影响,而且对轿车的安全性也有很大影响。为了提高轿车的安全性,在发生碰撞事故时保护乘员,在车身的结构设计和材料选用上都采取了一些措施,如采用碰撞能量吸收区域（吸能区）的设计和大量选用高强度钢板。因此,对于现代轿车车身的修理,除了要恢复其美丽的外观外,还必须重视车身安全性能的恢复,否则轿车将容易发生安全事故,在轿车二次碰撞事故中乘员的安全将得不到保障。笔者根据多年的经验,要保证碰撞事故车车身修复后的安全性,在车身修理中必须采取以下措施。     

基于有限元分析的乘用车前纵梁安全设计

为提升车辆撞击事故乘员的安全性,从诱导孔个数、前纵梁材料和梁壁厚三个方面对汽车前纵梁进行了优化设计。将上述三个方面作为影响因素进行了正交试验设计,按照正交表在LS-DYNA当中进行了整车碰撞及台车试验,以头部损伤HIC值作为乘员损伤评价标准,通过极差分析确定了最优汽车前纵梁参数,提高了汽车碰撞中乘员的安全。     

汽车与摩托车碰撞事故再现及摩托车驾驶员致伤特点分析

通过对事故中汽车损坏痕迹及摩托车驾驶员伤亡情况的鉴定,建立模型,构建事故碰撞环境,使用成熟事故再现软件PC-Crash对汽车与摩托车碰撞事故发生过程进行重建,对摩托车驾驶员碰撞后的运动响应及各损伤部位的动力学响应参数进行分析,将仿真结果中摩托车驾驶员的运动响应、损伤部位的伤亡程度及动力学响应结果与法医学尸检报告中的客观事实进行对比,得出了基于PC-Crash的仿真结果与实际情形基本符合的结论。     

基于潜类别Logit模型的两轮车骑行者头部损伤影响因素研究

为研究汽车-两轮车碰撞事故中骑行者头部伤害的影响机理,探究头部损伤致因关系中存在的模式差异与异质性,基于中国交通事故深入研究（CIDAS）数据库中的2 806起两轮车事故,建立潜类别Logit模型。以骑行者头部伤害严重程度为因变量,将驾驶人、车辆、道路、环境和事故碰撞特征的相关因素作为自变量,取显著水平为0.05,建立多项式Logit模型,在此基础上根据拟合优度指标确定最优分组数并构建出潜类别Logit模型。研究结果表明:模型将事故样本划分为2个类别群体,2个群体在参数、变量分布特征和预测概率上存在显著差异,当事故样本具有“两轮车初始速度>30 km/h”、“骑行者碰撞后抛出距离>10 m”等特征时易被归类到类别1,且类别1对应于更严重的头部伤害;骑行者年龄>50岁、汽车类型为商用货车、两轮车类型为摩托车、事故发生在市区外、两轮车初始速度>30 km/h、头部碰撞玻璃和抛出距离>5 m都会增加头部损伤的严重程度;汽车驾驶人行驶意图为停车或变道时,存在造成严重两轮车事故的风险;佩戴头盔会减弱骑行者头部受到的伤害。      

中国体征3岁儿童乘员损伤仿生模型在C-NCAP正面碰撞测试仿真中的应用EI北大核心CSCD

本文中应用已验证的具有详细解剖学结构特征的中国3岁儿童乘员图斯特损伤仿生模型(TUST IBMs3YO-O),参照C-NCAP(2021年版)两种正面碰撞乘员保护动态试验,建立仿真模型。通过分析3岁儿童乘员在不同工况下的头部、颈部、胸部的运动学和生物力学响应,研究正面碰撞测评试验中3岁儿童乘员的损伤机理和不同工况下损伤的差异。结果表明:在运动学响应方面,与正面100%重叠刚性壁障(FRB)碰撞试验相比,3岁儿童乘员在正面50%重叠移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验中损伤风险更大,且远离碰撞侧的儿童损伤更严重;在生物力学响应方面,FRB碰撞中,3岁儿童乘员头部下颌与胸部接触可能出现轻微脑震荡。MPDB碰撞中,儿童出现向左的横向运动,头部下颌与右侧胸部接触,导致生物力学响应峰值较大,可能出现轻微脑震荡、肋骨骨折、肺部挫伤等损伤。     

儿童安全座椅中填充吸能泡沫对头部的保护效果分析

采用Pam-Crash仿真软件,在已验证的6岁儿童乘员有限元模型上,施加ECE R129法规中规定的减速度曲线,以模拟汽车在侧面碰撞事故中后排儿童乘员的头部损伤情况。通过头部质心合加速度、头部性能指标(HPC)、脑组织Von Mises应力、颅内压、剪切应力和泡沫与头部之间的接触力等评价指标,研究侧面碰撞时安全座椅侧翼结构中头枕部位填充吸能泡沫对儿童乘员头部的保护效果。结果表明:安全座椅中填充泡沫可有效降低侧面碰撞对头部的损伤,且填充PU泡沫的保护效果要优于EPS泡沫。     

汽车侧面碰撞中内板参数与乘员伤害值的相关性分析

基于多刚体理论建立了某国产中级轿车的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型，并依据试验结果进行了模型有效性验证。应用统计学中相关系数的概念，通过仿真计算分析了该车侧面碰撞中汽车车门内板刚度等参数与乘员伤害值的相关性，获得了车体参数对假人综合伤害值的影响程度，使该车在侧面保护系统设计过程中能够更有针对性地优化相关参数，以提高分析效率。