道路交通事故再现及预防关键技术研究

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道路交通事故再现及预防关键技术研究

发布日期： 2016-06-14 发布：  

  2015年29期目录       本期共收录文章20篇

　　【摘要】道路交通安全的总体趋势是良好的，但还存在不少问题，需要人们继续开展更多的相关研究工作以有效改善道路交通安全。本文对道路交通事故再现及预防关键技术进行了分析探讨。
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　　【关键词】交通事故；再现；关键技术
　　一、我国道路交通事故的现状分析
　　我国机动车保有量和驾驶人数量迅猛增长，截止2014年1月，我国机动车保有量已达2.5亿辆，驾驶人已达2.75亿人，每百户家庭拥有汽车21.5辆，按照国际通行的每百户家庭20辆车的”汽车社会”标准，我国已经快步进入“汽车社会”。到去年底，我国公路总里程已达424万公里，居世界第一。但是，交通参与人的文明素质、守法意识与飞速发展的车辆和道路没有同步前进。大量的交通违法行为引发多起交通事故，造成了相当数量的人员伤亡和财产损失，道路交通安全形势非常严峻。据统计，我国每年发生的交通事故达数十万起，每年因交通事故死亡人数近达数万人，已经连续十余年居世界第一。以2013年为例，全国共涉及人员伤亡的道路交通事故20多万起，造成近10万人死亡。其中，发生一次死亡3人以上道路交通事故834起，发生一次死亡5人以上的道路交通事故209起，发生一次死亡10人以上道路交通事故16起。可以说，目前我国的道路交通安全形势异常严峻！
　　二、道路交通事故再现
　　道路交通事故再现的两大核心任务是确定事故车辆车速及碰撞发生位置，碰撞发生位置一般是根据事故现场痕迹的突变等证据而直接进行判断，而事故车辆车速则必须根据事故现场痕迹再依据相关理论进行计算才能获得。由此可知，事故现场痕迹是事故再现的基础，其包括人体痕迹、车体痕迹、路面痕迹、其他痕迹。其中人体痕迹主要指人体损伤等；车体痕迹主要指车辆变形；路面痕迹指事故中遗留在事故现场的痕迹，包括车辆制动距离，行人抛距等；其他痕迹则包括监控视频、鞋、帽、玻璃碎片等。
　　根据能量守恒的原则，可以视为碰撞后车辆的动能完全转换为热能而通过车辆与路面的摩擦而被相关参与方吸收，由此计算出事故车辆车速，这一方面相对而言较为古老，新意看起来亦不足，但不可否认的是，如果车辆在事故中完全制动，则用这一方法所获得的事故车辆车速的可靠性是很高的；其缺陷是，如果事故车辆未完全制动，使得车路之间的摩擦系数不能正确给出，则无法使用此类方法获得可靠的结果。基于行人抛距的事故车速计算方法的研究很多，在早期人们通过物理试验并借助回归分析方法获得若干行人抛距与事故车辆车速之间的关系模型；而随着仿真技术的发展，亦有相关研究者借助仿真试验，对已有的模型进行了进一步的补充，事实证明，这些方法对于计算事故车速特别是车人碰撞事故中事故车辆的车速，具有极高的应用价值。但一如果碰撞未知的情况下，如何对事故车辆车速进行预判呢？文献中作者就此做了相关的研究工作，指出可以通过研究行人抛距与车辆制动距离间的关系，进而对事故车速、碰撞发生位置、车辆制动情况等进行预判，试验及案例证明，，这些方法是有效的。这些方法的获得，为更好地利用行人抛距、车辆制动距离再现交通事故车速提供了支持，但需要注意到的是，有些方法特别是基于行人抛距的事故车速预估方法方面，尚缺乏理论验证，如能在理论上做出证明，则应能使得这些方法的说服力更强。在人体痕迹方面，此处主要指的是依据人体损伤对交通事故进行再现分析，通过长期的研究，学者们对人体不同部位的损伤与车速的对应关系进行了研究，并得到了若干有价值的结论，这些工作为更好地利用人体损伤再现事故提供了方法支持。同时，因人体损伤涉及到损伤生物力学领域，故人们更多地是从行人保护、人体不同部位耐受极限以及碰撞后人体动力学响应等角度出发，对交通事故进行再现研究分析，以获得降低事故中行人伤害的相关措施，进而提出改善道路交通安全、特别是汽车安全的具体对策。这些研究工作的开展，一般很难通过纯理论的手段解决问题，常需借助相关仿真软件才能实现。
　　在车体痕迹这一块，相关研究工作开展的较早，人们建立起车体变形与车速的若干对应关系。通过将车体视为弹性体，进而在大量实验与理论研究基础上，建立起了车辆变量与事故车速的对应关系，或者通过研究摩托车轴距的缩短而预估其碰撞的车速，随着科技及技术手段的进步，人们现在已经开始尝试着依据车辆挡风玻璃的变形量预估车人碰撞事故中事故车辆的车速，并已经取得了若干有建设性的成果。同人体损伤痕迹的研究方法一样，车体损伤痕迹在事故再现中的应用常需要借助仿真软件才能实现。在其他痕迹方面，主要包括玻璃碎片、视频监控等痕迹信息在事故再现中的应用研究。吉林大学许洪国教授团队根据其早期在事故再现实践工作中的工作需要，提出了利用玻璃碎片抛距计算事故车速的思路，并提出了玻璃碎片广义抛距、硬路面玻璃碎片抛物运动等模型，且将这些方面应用到实际的事故再现分析中，结果显示，效果较好。随着我国道路视频监控的大力推广普及，拥有视频录像的交通事故越来越多，对于此类事故，人们更愿意去调用视频监控录像，再进行合理的处理后，以获得可靠的事故发生全过程。但比较特别的是，人们将视频图像技术用于事故再现领域，并非仅仅获取事故车辆车速，更多的是用于再现事故现场，近年来无论是从技术层面还是从产品角度，都取得了若干丰富的成果。但因为这种痕迹信息并非每一例事故都拥有，因而由此而产生的相关技术、方法不可能作为事故再现领域的普及方法而大力推广。
　　从理论上而言，借助仿真软件是能够非常完美地再现任何一例交通事故的，且其所得的结亦是具有极高的说服力，至少比任何仅依靠单一痕迹的事故再现结果的可靠性要高的多。但事实上，另外一个问题却凸显出来了，那就是事故现场的痕迹问题。事故再现的基础是事故现场的痕迹，痕迹的好坏直接决定了事故再现结果的可靠性与精度，为了进一步提高事故再现结果的精度与可靠性，人们开始尝试加强对于事故现场痕迹的提取方法进行研究；另外一些学者开始探索接受这些不可靠痕迹给计算结果所带来的不确定性问题，即事故再现结果的不确定性分析问题。对于前者，人们研究了事故现场痕迹提取新方法、新设备以及事故现场所提取痕迹的不确定性问题，文献中作者较为全面地解决了基于摄影测量的事故现场痕迹提取及标定等技术，并开发了相应的便携式摄影测量设备，其产品在一些基层公安组织中得到应用与推广，而其他的相关研究工作亦非常之多，这些研究工作保证了新技术在事故再现领域的良好口碑。亦有学者对于事故现场所测量痕迹的不确定性问题做了相关研究，指出大多数测量所得参数服从正态分布，但注意到这些参数的真值其实是不知道的。故又有很多学者对事故再现结果的不确定性问题开展了相关的研究，提出了若干解决事故再现结果不确定性问题的方法。这些工作为提升事故再现结果的可靠性做出了卓越的贡献，但在当前的客观环境下，大规模地推广摄影测量技术，还有难度，对于一线交警而言，其更需要实用的事故现场痕迹信息采集技术，以保证其能够轻松而又准确地完成对事故现场的勘查工作。
　　结束语
　　本文以提升道路交通安全为研究目的，从交通事故再现及道路交通主动安全两个方面开展研究，以获得用于分析研究道路交通安全的基本方法。
　　参考文献
　　[1] 孙轶轩.基于数据挖掘的道路交通事故分析研究[D].北京交通大学，2014.
　　[2] 苏海洋.基于PC-Crash的汽车与行人碰撞事故再现研究与仿真分析[D].哈尔滨理工大学，2014.
　　[3] 涂祥.不确定度理论在汽车―电动自行车碰撞事故再现中的应用[D].湖南大学，2014.

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