车人碰撞中人地接触损伤仿真及防护方法鲁棒性分析

人车事故中行人主要与车辆和地面接触而遭受损伤。此前已有大量研究在车辆接触阶段对多体行人模型进行了验证，但对地面接触阶段的验证较少。本文中评估了用于预测车辆撞击后行人运动和地面接触的4个PC-Crash行人模型。通过车辆和地面接触的HIC伤害与最近研究中的6个尸体实验数据对比显示，其中PC2014行人模型能很好地预测行人头部损伤，车辆和地面接触HIC的平均误差分别为6.07%和5.85%，数据说明PC2014行人模型可以用于再现人车碰撞事故以及开发未来地面接触伤害防护对策。控制制动防护方法鲁棒性研究显示，在3种行人姿态（奔跑、步行和应急）扰动下，HIC平均降低比例分别为63.2%、57.9%和67.8%，说明控制制动防护方法具有很好的抗行人姿态干扰能力。进一步分析不同姿态下的行人损伤发现，3种步态序列之间均有显著性差异，在应急步态下控制制动防护方法有着更好的抗行人姿态干扰能力；而在奔跑步态序列下，往往可以通过控制制动防护方法产生最低的头地碰撞损伤，表明在使用控制制动防护方法对行人进行保护时须考虑到不同姿态产生的影响，以进一步提高控制制动防护方法的地面伤防护效果。