第五章

道路交通事故分析與再現(xiàn)

主要內(nèi)容道路交通事故的階段及事故形態(tài)事故再現(xiàn)基礎(chǔ)理論事故再現(xiàn)方法車速計算方法一、道路交通事故的階段及事故形態(tài)1、事故階段根據(jù)事故發(fā)生的時間歷程，可以將事故過程分為：碰撞前：如碰撞前的制動過程，此時已進(jìn)入事故不可逆階段；碰撞過程：事故參與方之間存在碰撞作用力，會導(dǎo)致參與方的運(yùn)動形態(tài)發(fā)生改變；碰撞后：作用結(jié)束直到事故參與各方停止。一、道路交通事故的階段及事故形態(tài)2、事故形態(tài)（1）車-車正面碰撞實(shí)際交通事故中，在大多數(shù)碰撞瞬間，駕駛員都會下意識的轉(zhuǎn)向，從而出現(xiàn)斜碰撞。為了對事故過程進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，應(yīng)獲取以下幾點(diǎn)信息：輪胎痕跡的突變大多數(shù)情況下，碰撞的車輛在碰撞前緊急制動，拖著滑痕相撞在一起。此時就會像圖所示的那樣，在碰撞的同時，輪胎滑痕一定會出現(xiàn)異變。路面劃痕路面上的劃痕是分析事故過程最直接的證據(jù)，所以準(zhǔn)確的辨認(rèn)和分析路面的劃痕將對事故過程分析很有幫助。事故車的最終停止位置和姿態(tài)

碰撞后，事故車最終會因碰撞后的摩擦功消耗掉剩余的動能而停止。由于可以根據(jù)最終停車位置和姿勢，再結(jié)合路面上滑痕和事故車的破損狀態(tài)、路面上散物等來推斷碰撞過程，所以最終停車位置與姿勢，將成為事故過程分析的重要證據(jù)。（2）車-車垂直碰撞碰撞后在第一象限旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方向由碰撞位置和速度的關(guān)系決定A車以50km/h的速度、直角側(cè)碰撞在正以50km/h的速度行駛的車上（3）車-摩托車碰撞與碰撞的對方車輛質(zhì)量相差很大，故車身和駕駛員多是摩托車一方受傷。碰撞前兩輪車和駕駛員作為一個質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動，由于碰撞的沖擊使兩輪車與駕駛員分離。人體直接一次碰撞。事故現(xiàn)場一般會留下摩托車的倒地劃痕。碰撞點(diǎn)一般會留下摩托車的輪胎擦痕。（4）車-行人行人的質(zhì)量與汽車相比很小，所以碰撞后，行人大致以汽車的碰撞速度沿水平/斜方向被拋出，成拋物線軌跡掉在路面上，著地以后在路面上滑行，最后停止運(yùn)動。相比其他事故形態(tài)再現(xiàn)，人車事故再現(xiàn)更加復(fù)雜。直立的成人行人，首先被前保險杠、接著被車身正面橫向撞在下半身上，所以身體會倒向發(fā)動機(jī)罩；若碰撞速度很高的話，會被拋向發(fā)動機(jī)罩，把頭和上半身重重地摔在發(fā)動機(jī)罩上。以42km/h碰撞以56km/h碰撞（5）單車事故墜崖，撞固定物，側(cè)滑，側(cè)翻等二、事故再現(xiàn)基礎(chǔ)理論1、功能原理事故車的動能主要由車身的變形、車身接觸摩擦及汽車與地面之間的摩擦消耗；汽車在碰撞前碰撞后的過程可以簡化為剛體平面運(yùn)動，而碰撞過程應(yīng)考慮變形剛度及恢復(fù)系數(shù)；碰撞過程中的動量守恒假設(shè)；2、制動過程（1）制動摩擦系數(shù)汽車在制動過程中，制動摩擦系數(shù)因輪胎的滑動比大小而發(fā)生變化。（2）制動時間（3）制動距離制動距離：是指機(jī)動車在規(guī)定的初速度下急踩制動時，從腳接觸制動踏板（或手觸動制動手柄）時起至機(jī)動車停住時止機(jī)動車駛過的距離。(GB7258-2004)制動距離可以通過輪胎抱死后在路面上滑動而留在路面上的輪胎劃痕來識別。但，制動后未必留下滑痕。因此，不能將制動距離與制動滑痕長度混淆。根據(jù)制動摩擦系數(shù)與輪胎滑移率的關(guān)系，可知，在制動滑痕前面，一定多少有一段未留下滑痕的制動距離。？3、側(cè)滑附著系數(shù)對被側(cè)撞而橫向滑行的車輛來講，即使沒有采取制動措施，輪胎也不會轉(zhuǎn)動，所以此時的摩擦系數(shù)較大側(cè)滑摩擦系數(shù)與縱滑摩擦系數(shù)的關(guān)系從實(shí)用的觀點(diǎn)來說兩者幾乎是一樣的4、車輛轉(zhuǎn)彎橫向穩(wěn)定性（1）側(cè)翻臨界速度

所以（2）側(cè)滑臨界速度三、事故再現(xiàn)方法事故再現(xiàn)是在相關(guān)事故痕跡檢驗(yàn)、分析基礎(chǔ)上，運(yùn)用能量守恒定律、動量（矩）守恒定律及汽車動力學(xué)理論等原理還原事故過程。1、理論計算方法主采用動量守恒和能量守恒定律等基本力學(xué)理論來推算速度，是最常用、最簡便的計算方法。主要包括基本的運(yùn)動學(xué)、力學(xué)方法，諸如運(yùn)用動量守恒定律、能量守恒定律和拋體運(yùn)動規(guī)律對車速進(jìn)行綜合推算。2、計算機(jī)仿真采用先進(jìn)的計算機(jī)仿真來推算交通事故車輛速度，具有準(zhǔn)確、方便、可視化等特點(diǎn)，并能綜合各種計算方法，通過比較分析和優(yōu)化，輔以專家經(jīng)驗(yàn)，給出與真實(shí)情況更為接近的分析結(jié)果。但是，計算機(jī)仿真方法對使用者的理論水平和軟件應(yīng)用能力要求高，其包含的通用化模型通常不能滿足事故分析人員結(jié)合研究經(jīng)驗(yàn)對具體事故特點(diǎn)進(jìn)行分析的需要，而且主要適用于對交通事故場景進(jìn)行重構(gòu)和演示。3、依據(jù)監(jiān)控視頻計算依據(jù)視頻的參數(shù)，根據(jù)車輛在一定時間內(nèi)經(jīng)過的距離計算出車輛在這段時間內(nèi)的平均速度。4、多信息融合對事故現(xiàn)場的各類痕跡及其他相關(guān)信息進(jìn)行充分論證和合理應(yīng)用，從多角度分析事故過程及車速，是車速計算準(zhǔn)確的重要保證。1）散落物分布2）車速表信息3）車體劃痕信息4）監(jiān)控錄像信息5）車體碰撞部位及其變形情況6）人體損傷特征7）道路環(huán)境8）模擬試驗(yàn)等

根據(jù)GA/T643-2006《典型交通事故形態(tài)車輛行駛速度技術(shù)鑒定》,依據(jù)事故現(xiàn)場勘查的汽車制動距離計算肇事前的汽車速度(制動拖印起點(diǎn)速度或制動車速)。四、車速計算基本方法1、拖痕分析法計算車速在抱死狀態(tài)下制動，如忽略空氣阻力，可認(rèn)為汽車在輪胎滑移前的全部動能全部都消耗在其于路面的滑磨之中。（1）來源：根據(jù)制動過程中的功能平衡關(guān)系：——車輛地面制動力（N）S——制動印跡長度（m）m——車輛質(zhì)量（kg）va——制動印跡起點(diǎn)的瞬時車速（m/s）全輪制動時K=1，一前輪和一后輪制動時K=0.5，對于發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)動的轎車在良好路面只有前輪制動時K=0.6-0.7，而只有后輪制動時K=0.2-0.3(2)應(yīng)用若在坡道上制動，則：若事故車輛（或相同類型車輛）可正常行駛，可進(jìn)行現(xiàn)場制動試驗(yàn)，則：縱滑附著系數(shù)可在交通事故現(xiàn)場或者類似路面上試驗(yàn)測定，也可參照下表選取，然后用K值修正地面制動力、制動器制動力與附著力之間的關(guān)系（3）汽車的制動過程制動距離的分析從制動的全過程來看，包括駕駛員見到信號后作出行動反應(yīng)、制動器起作用、持續(xù)制動和放松制動器四個階段。制動距離：指開始踩著制動踏板到完全停車的距離。包括制動器起作用和持續(xù)制動兩個階段中汽車駛過的距離.圖

汽車的制動過程制動時車輪的運(yùn)動制動時車輪的運(yùn)動單純的滾動邊滾邊滑抱死拖滑沒有制動力時的滾動半徑S2S時間tS3S1制動時間停車時間制動距離停車距離t1t2t3t4T1——駕駛員反應(yīng)時間;T2——制動滯后時間;T3——制動力增長時間;T4——制動力達(dá)到最大值后持續(xù)制動時間;T5——制動放松時間制動協(xié)調(diào)時間制動距離：決定汽車制動距離的主要因素：制動器起作用的時間、最大制動減速度即附著力（或最大制動器制動力）以及起始制動車速。因?yàn)檐囕v在產(chǎn)生制動痕跡前的制動協(xié)調(diào)時間內(nèi)存在一定的速度降低，GA/T643-2006中的公式忽略了制動協(xié)調(diào)時間對車輛的減速過程，因此需在實(shí)際鑒定過程中對其進(jìn)行修正。2013年12月07日06時40分許，MQ駕駛牌照號為川D16732中型自卸貨車由仁和區(qū)政府方向往東區(qū)政府方向行駛，當(dāng)車輛行至事故路段時，與行人XXX相撞，造成XXX受傷后經(jīng)中心醫(yī)院搶救無效死亡、車輛受損的重大交通事故。實(shí)用案例1

道路交通事故現(xiàn)場勘驗(yàn)圖（復(fù)制件）詳情告知，事故路段為東西走向，現(xiàn)場為平直干燥瀝青路面，事發(fā)時為晴天。事故車左、右后輪在其后方路面分別留下了長為12.62m、12.50m的雙輪制動拖印痕跡。表1機(jī)動車臺式檢測制動類檢測數(shù)據(jù)臺式檢測項(xiàng)目最大制動力過程差最大差值點(diǎn)制動率不平衡率左右左右一軸5740N2900N5740N2890N40.2%（不合格）49.7%（不合格）二軸11410N9710N7840N5840N69%17.5%事故車整備質(zhì)量為3940kg。該車事故發(fā)生時（制動前）的速度約為47km/h～56km/h。2、散落物分析法推算碰撞時的速度L——散落物被拋出的水平距離v——碰撞速度（m/s）h——散落物被拋出時的離地高度（m）g——重力加速度（m/s2）散落物分析方法——散落物下落的運(yùn)動過程是自由落體與勻速直線運(yùn)動的復(fù)合運(yùn)動。假設(shè)：拋落物從車上高度為H米處向車前飛出，飛行L米后落到路面，則碰撞車速：實(shí)用案例2一輛汽車碰撞行人，事故現(xiàn)場勘查時發(fā)現(xiàn)汽車前燈玻璃被撞擊破裂，其中一塊較大的玻璃碎片拋出距離5.8m，測量出車燈距離地面高度0.68m，現(xiàn)場勘查給出汽車肇事前制動距離25m，計算車速。1、汽車碰撞時速度：3、雙散落物分析法推算碰撞時的速度vc——碰撞前速度（m/s）h1——1物拋出前距地面高度（m）h2——2物拋出前距地面高度（m）汽車肇事后，事故現(xiàn)場可能留下多個散落物，取可信度比較大的兩個散落物，用以計算汽車碰撞速度?！獌缮⒙湮镩g距離，m雙散落物分析方法——散落物下落的運(yùn)動過程也是自由落體與勻速直線運(yùn)動的復(fù)合運(yùn)動。假設(shè)：拋落物從車上高度分別為h1和h2米處向車前飛出，飛行距離分別為L1和L2，則碰撞車速可按下式計算：等比定理c實(shí)用案例3一輛汽車碰撞隔離墻，車體受損后風(fēng)窗玻璃破裂落地，車內(nèi)一鐘表被拋出，兩散落物地面距離2.8m，碰撞前，前者距離地面高度1.31m，后者高度2.20m,計算汽車碰撞速度。

4、動量定理在一維碰撞中的應(yīng)用1、技術(shù)內(nèi)容碰撞現(xiàn)象的特點(diǎn)不只是物體間的相互作用突然發(fā)生，持續(xù)時間很短，更重要的是在相撞物體相互作用的時間內(nèi)，物體間的相互作用力很大，外力的作用通常遠(yuǎn)小于物體之間的相互作用，可以忽略，而認(rèn)為碰撞過程中動量守恒。所以，我們可以用動量守恒定律來研究碰撞現(xiàn)象。即：汽車碰撞過程是動量交換過程，其碰撞前的動量和等于碰撞后的動量之和。碰撞事故由三個不同且連續(xù)進(jìn)行的過程構(gòu)成第一個過程：碰撞前駕駛員的操作過程，因駕駛員未采取措施或采取措施無效，導(dǎo)致汽車碰撞；第二個過程：碰撞本身，即汽車與汽車或其他物體相撞，并在接觸間進(jìn)行動量和動能交換的過程；第三個過程：碰撞結(jié)束后，汽車以重新獲得的運(yùn)動初始條件開始運(yùn)動直至最后停止的過程?！鲎埠蟮南鄬λ俣龋簝绍嚺鲎埠髣恿拷粨Q完畢時，兩車有同一速度，記為vc設(shè)碰撞前兩車的總動能為Ek1，動量交換結(jié)束時刻的總動能為Ek2，則有：動能損失為：▲動能損失可認(rèn)為全部被汽車前部的變形所吸收.國外實(shí)驗(yàn)者用小轎車做大量模擬碰撞試驗(yàn)，得出試驗(yàn)公式：迎面碰撞ve=105.3xx——塑性變形量mVe——有效碰撞速度km/h實(shí)用案例4經(jīng)檢驗(yàn)，川D29763塑性變形量最大值約為1700mm,塑性變形量最小值約為1150mm,碰撞寬度約為1050mm,車輛前部寬度約為2480mm2014年9月20日16時30分許，川D29763中型自卸貨車由污水處理廠往金江鎮(zhèn)方向行駛，當(dāng)車行至污水處理廠路段時，因超越停放于路邊的的川D17283重型貨車過程中，與由釩鈦產(chǎn)業(yè)園區(qū)二號線往污水處理廠方向行駛的川D51573重型自卸貨車相撞，造成1人當(dāng)場死亡、1人受輕微傷、兩車（即：川D29763、川D51573）受損的交通事故。川D51573在碰撞后與川D29763中型貨車未分離，川D51573后方可見3.3m的制動痕跡，川D29763中型貨車未見輪胎拖印。由過磅計量單可見，川D29763中型貨車的總質(zhì)量為35960kg,川D51573重型貨車的總質(zhì)量為51540kg?！钇囋谛旭倳r驅(qū)動力與行駛阻力平衡☆發(fā)動機(jī)輸出功率也與行駛阻力功率平衡5、根據(jù)汽車功率平衡方程計算行駛速度實(shí)用案例5汽車功率平衡方程

在追尾事故車速鑒定中的應(yīng)用案例追尾事故的前車鑒定，需收集的基本參數(shù)：

發(fā)動機(jī)功率車輛總質(zhì)量車輛外廓尺寸（汽車迎風(fēng)面積）道路坡度路面狀況（滾動阻力系數(shù)）計算舉例：車速功率

km/hm/skW

18554.4

19.85.559.9

發(fā)動機(jī)功率132118.821.6665.5

效率0.9

23.46.571.0

總質(zhì)量400000

25.2776.7

滾動阻力系數(shù)0.012

277.582.3

迎風(fēng)面積6.30

28.8888.0

空氣阻力系數(shù)0.8

30.68.593.7

坡度0.015

32.4999.5

34.29.5105.2

36.7210.2113.4

38.5210.7119.3

40.3211.2125.3

41.0411.4127.7

功率平衡方程的適用情況

功率平衡方程計算車速的原理是車輛以最高車速在所行駛道路條件下，發(fā)動機(jī)的最大有效功率應(yīng)與車輛的行駛阻力功率相平衡。由此