鄒衛(wèi)華

摘 要：汽車正面與行人發(fā)生碰撞后，行人瞬間被撞飛后落地滑行停止于汽車前方，由于汽車裝備ABS防抱死系統(tǒng)或者其它原因無法從路面獲得制動(dòng)痕跡，事故現(xiàn)場(chǎng)又難以確認(rèn)接觸點(diǎn)。針對(duì)接觸點(diǎn)及汽車行駛速度計(jì)算問題，在關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失狀態(tài)下，合理運(yùn)用多元技術(shù)方法，也是一種有效途徑。

關(guān)鍵詞：汽車與行人 接觸點(diǎn)認(rèn)定 車速計(jì)算 多元方法 有效途徑

Contact Point Identification and Vehicle Speed Calculation Analysis Method after the Frontal Collision of a Car with a Pedestrian

Zou Weihua

Abstract：After the frontal collision of the car with a pedestrian， the pedestrian was hit and flew instantly and stopped in front of the car. Because the car is equipped with ABS anti-lock braking system or other reasons， braking marks cannot be obtained from the road， and it is difficult to confirm the contact point at the scene of the accident. In view of the contact point and the calculation of the speed of the car， it is also an effective way to rationally use multiple technical methods in the absence of key data.

Key words：car and pedestrian， contact point identification， speed calculation， multiple methods， effective ways

1 汽車與行人事故的車速計(jì)算方法

汽車碰撞行人的事故，可以通過汽車在路面留下的制動(dòng)痕跡計(jì)算事制動(dòng)初速度，其表達(dá)式為：

（1）式中：為汽車制動(dòng)初速度，為重力加速度，為附著系數(shù)，為制動(dòng)距離。

由于轎車與人體的碰撞接近完全塑性碰撞，人體幾乎沒有回彈現(xiàn)象，行人在碰撞瞬時(shí)拋出速度約等于轎車碰撞行人時(shí)的速度，因此可以根據(jù)行人拋出距離計(jì)算碰撞速度，其表達(dá)式為：

（2）式中：為行人拋出瞬時(shí)速度，為重力加速度，為行人與路面摩擦系數(shù)，為行人質(zhì)心高度，為行人拋出距離。

大連理工于長(zhǎng)吉教授通過量綱分析后將30余案例做統(tǒng)計(jì)分析曲線，從中找出主要特征規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其擬合曲線方程式非常接近加拿大技術(shù)工作者的統(tǒng)計(jì)分析公式，修正后公式表達(dá)為：

（3）式中，為行人拋出瞬時(shí)速度，為行人拋出距離。

日本學(xué)者山崎俊一先生通過實(shí)驗(yàn)，得出經(jīng)驗(yàn)公式：

（4）式中：為行人拋出瞬時(shí)速度，為行人拋出距離。

事故中，行人被拋出，受到重力下落至地面，并在慣性力作用下滾動(dòng)、滑移至停止，可見人體在碰撞后是復(fù)雜的復(fù)合型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此不能簡(jiǎn)單套用（2）式，需要通過試驗(yàn)修正。統(tǒng)計(jì)公式與經(jīng)驗(yàn)公式極為相近，通過國(guó)外學(xué)者模擬試驗(yàn)圖對(duì)統(tǒng)計(jì)公式及經(jīng)驗(yàn)公式分別計(jì)算驗(yàn)證，經(jīng)驗(yàn)公式更接近事實(shí)。

2 案例

甲駕駛小轎車由東向西行駛至某路口時(shí)與由北往南橫過馬路的行人乙發(fā)生碰撞，轎車最終停止于路面。轎車右部前保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板見與軟體碰撞凹陷變形特征，前風(fēng)擋玻璃右下部受撞擊呈蛛網(wǎng)狀破裂痕跡。其右前、后輪距北側(cè)基準(zhǔn)線分別為2.2米、1.9米，右前輪距斑馬線西端11.4米，斑馬線長(zhǎng)6米。行人被撞飛后最終停止于轎車前方，頭部距轎車右前輪7米，事故現(xiàn)場(chǎng)路面未見轎車制動(dòng)痕跡。本次事故需要對(duì)事故接觸點(diǎn)位置及轎車行駛速度進(jìn)行分析計(jì)算。

2.1 事故分析及計(jì)算

事故現(xiàn)場(chǎng)未檢見轎車制動(dòng)痕跡，從人體位于轎車前方的關(guān)系可以推斷，轎車是經(jīng)過制動(dòng)后停止的。那么，在轎車與人體發(fā)生接觸時(shí)可能在制動(dòng)前也可能是制動(dòng)后。

一、制動(dòng)前發(fā)生碰撞時(shí)的計(jì)算分析

接觸點(diǎn)假設(shè)為制動(dòng)前任意一點(diǎn)，則到制動(dòng)起始點(diǎn)的距離為，設(shè)定本次事故中轎車的制動(dòng)距離為、人體距轎車右前輪為，行人拋出距離為，再則有下式可以成立：

由于轎車與人體的碰撞接近完全塑性碰撞，則行人拋出瞬時(shí)速度與轎車制動(dòng)初速度近似相等;再聯(lián)合行人拋出瞬時(shí)速度經(jīng)驗(yàn)公式（4）式（考慮3式中的誤差分析及本次事故中行人體重身高等綜合情況，選擇4式進(jìn)行計(jì)算），則（5）式可以寫為：

由（6）式可見，當(dāng)為負(fù)值時(shí)，接觸點(diǎn)將出現(xiàn)在制動(dòng)后，應(yīng)舍棄。

二、制動(dòng)后發(fā)生碰撞時(shí)的計(jì)算分析

接觸點(diǎn)假設(shè)為制動(dòng)后任意一點(diǎn)，則到制動(dòng)起始點(diǎn)的距離為，且轎車前懸約為1米，則在碰撞時(shí)，轎車的碰撞速度有下式可成立：

由前述，轎車與人體的碰撞接近完全塑性碰撞，行人拋出瞬時(shí)速度與轎車碰撞行人速度近似相等，則在點(diǎn)碰撞時(shí)，行人拋出速度可表示為：

聯(lián)立（7）、（8）式整理得到：

由（7）式可見，當(dāng)為負(fù)值時(shí)，碰撞速度將大于初速度，應(yīng)舍棄。

三、事故解析——迭代計(jì)算、優(yōu)化選擇

由于事故現(xiàn)場(chǎng)沒有轎車制動(dòng)痕跡，且接觸點(diǎn)無法確認(rèn)，無論制動(dòng)前還是制動(dòng)后發(fā)生碰撞時(shí)選用（6）式或者（9）式都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)方程兩個(gè)未知數(shù)的無解方程，因此，只能設(shè)定未知參數(shù)作為已知條件進(jìn)行化解，根據(jù)本次事故中車輛與人體距離關(guān)系及車損特征，設(shè)轎車制動(dòng)初速度為、每間隔為;取、，代入（1）、（6）、（9）式中進(jìn)行迭代計(jì)算，可以得到以下參數(shù)對(duì)應(yīng)表1：

● 優(yōu)化選擇

優(yōu)化選擇是繼迭代計(jì)算后，應(yīng)對(duì)每個(gè)事故具體的不同特點(diǎn)，作出分析然后進(jìn)行篩選，最終確定目標(biāo)范圍。應(yīng)對(duì)本案例的特點(diǎn)，作出以下分析：

（1）由前述可知，當(dāng)SM、SN為負(fù)值時(shí)應(yīng)舍棄，則從表2中，舍去負(fù)值后可以推斷：若是制動(dòng)前發(fā)生碰撞，則轎車的制動(dòng)初速度應(yīng)大于50km/h;若是在制動(dòng)后發(fā)生碰撞，則轎車的制動(dòng)初速度應(yīng)大于45km/h。

（2）如果碰撞發(fā)生在制動(dòng)后，通過（7）式或（8）式對(duì)碰撞時(shí)速度進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)，碰撞時(shí)速度均為46km/h，明顯有悖于本次事故的車損特征，因此，可以排除碰撞發(fā)生在制動(dòng)后的情況。

（3）接觸點(diǎn)推測(cè)

當(dāng)v0=55km/h時(shí)，S1=14.89m，則接觸點(diǎn)位置位于斑馬線西端往東方向3.95米（S1+SM-S=14.89+1.46-1-11.4=3.95）處，即接觸點(diǎn)在斑馬線內(nèi);同理可計(jì)算，當(dāng)V0=60、65、70km/h時(shí)，接觸點(diǎn)分別位于斑馬線西端往東方向8.39、13.22、18.39米處，既接觸點(diǎn)越過斑馬線東端往東方向2.39、7.22、12.39米處。

據(jù)了解，由于事故現(xiàn)場(chǎng)距前后大十字路口均為百米以上，路口兩邊及中間均均設(shè)有護(hù)欄，按行人事故前的走向，越過斑馬線東端往東方向的可能性非常低，綜合道路環(huán)境、行人走向、碰撞速度等分析認(rèn)定：接觸點(diǎn)應(yīng)在斑馬線范圍內(nèi)。

（4）綜上所有分析及計(jì)算，還原事故過程：甲駕駛轎車由東往西行駛至事故路口時(shí)發(fā)現(xiàn)由北往南正在通過斑馬線的行人，立即采取緊急制動(dòng)并向左側(cè)躲避，在制動(dòng)初期與行人發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)速度為50～60km/h。

2.2 視頻監(jiān)控

事故后半個(gè)月，得到一段本次事故的道路監(jiān)控視頻，監(jiān)控設(shè)備距離事故現(xiàn)場(chǎng)比較遠(yuǎn)且有植物遮擋，圖像不太清晰，但是還是能視頻畫面中辯認(rèn)車體結(jié)構(gòu)輪廓特征，參照GA/T1133-2014《基于視頻圖像的車輛行駛速度技術(shù)鑒定》中相關(guān)方式方法對(duì)轎車事發(fā)時(shí)的行駛速度進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果為：轎車在事故時(shí)的速度大于54km/h、小于59km/h。事故發(fā)生前，行人一直行走在斑馬線上。

3 結(jié)束語

汽車正面與行人發(fā)生碰撞事故，多為行人橫過道路時(shí)發(fā)生，事故接觸點(diǎn)既是計(jì)算速度的關(guān)鍵參數(shù)，也是責(zé)任劃分的重要依據(jù)，而接觸點(diǎn)往往難以在現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，若地面又無汽車的制動(dòng)距離可尋時(shí)，一起看似簡(jiǎn)單的汽車撞人事故因缺少數(shù)據(jù)而成為疑難，這就需要運(yùn)用多方面理論知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析，科學(xué)地利用有限的條件通過有效的方法解決問題，為處理事故提供重要依據(jù)。從上述案例中通過交通事故力學(xué)理論分析與視頻監(jiān)控對(duì)本次事故進(jìn)行速度計(jì)算與碰撞點(diǎn)的認(rèn)定，得出非常近似的結(jié)果，且兩種結(jié)果互相約束、相互驗(yàn)證，證明轎車正面碰撞行人事故，當(dāng)只有人體與車輛之間的距離時(shí)，通過理論分析、公式選用、參數(shù)設(shè)定、迭代計(jì)算、優(yōu)化選擇是一種可行的、值得借鑒的技術(shù)方法。值得注意的是，每一種方法都有其局限性以及事故形態(tài)的對(duì)應(yīng)性，在運(yùn)用文中的方法時(shí)同樣也應(yīng)建立在事故形態(tài)對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)上。

參考文獻(xiàn)：

[1]于長(zhǎng)吉、陶沙. 道路交通事故技術(shù)鑒定方法.大連理工出版社 2011年1月第一版.

[2]山崎俊一（日本）.交通事故分析基礎(chǔ)與應(yīng)用.北京：機(jī)械工作出版社.2011年6月第三版.