廣東安盈痕跡司法鑒定所 張濤 邵智存 周伯貞 秦偉超 方志珍

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國汽車數(shù)量快速增長，汽車的普及無可避免地帶來了一些問題，如資源、環(huán)境和交通事故等，特別是道路交通事故的不斷增加，不僅導(dǎo)致死亡人數(shù)增加，還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給受害者的家庭帶來毀滅性的打擊，同時(shí)也加重了交通警察和法院等部門的工作。速度識(shí)別在交通事故識(shí)別中的重要性是眾所周知的[1]。

2 案例研究

在實(shí)際的道路交通事故中，事故車輛的碰撞運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜。沒有科學(xué)、合理、有效的分析方法，很難處理實(shí)際車輛碰撞中的復(fù)雜問題[5]。本文針對(duì)實(shí)際中復(fù)雜的車輛碰撞問題，提出了一套實(shí)用的車輛碰撞過程分析模型，并通過實(shí)例對(duì)實(shí)際碰撞中的難點(diǎn)問題進(jìn)行了分析。對(duì)于實(shí)際的復(fù)雜車輛碰撞，碰撞過程分析模型如圖1所示

圖1 車輛碰撞過程模型分析流程圖

2.1 事故調(diào)查

2019年10月某晚，一輛哈佛越野車在334國道干燥的瀝青路面上駛?cè)雽?duì)面車道,與一輛本田汽車發(fā)生正面偏心碰撞。碰撞發(fā)生后，兩車前部嚴(yán)重?fù)p壞變形，兩車內(nèi)人員均受重傷，雙方都對(duì)那次事故毫無記憶，據(jù)事故發(fā)生后的調(diào)查，哈佛越野車為了避開路上的小狗，開到對(duì)面的車道上，由于事故路段限速為120km/h，本田車是否超速成為事故焦點(diǎn),根據(jù)事故車輛事故后的損傷檢測，哈佛越野車的主要損壞情況為：前冷凝器后移，發(fā)動(dòng)機(jī)罩彎曲；前保險(xiǎn)杠、前裝飾格柵損壞脫落；左前擋泥板彎曲損壞。本田轎車的損壞情況是前車燈、前裝飾格柵損壞脫落；左前擋泥板彎曲損壞；前冷凝器后移，發(fā)動(dòng)機(jī)罩彎曲,兩款車的技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 事故車輛技術(shù)參數(shù)

2.2 車速的計(jì)算

為了將計(jì)算結(jié)果誤差降到最低，本項(xiàng)目采用三種方法對(duì)車速進(jìn)行計(jì)算，并經(jīng)過比較確定最終的計(jì)算結(jié)果。

工況1：哈佛越野車與本田轎車的全正面碰撞，即根據(jù)實(shí)際車寬和車寬對(duì)碰撞寬度進(jìn)行分析，得到兩車的最大有效碰撞速度。

工況2：根據(jù)車輛的損傷情況和碰撞后路面留下軌跡，在正常值下稍微增加修正系數(shù)K，得到碰撞后相對(duì)較大的運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)條件一，最大有效碰撞速度Vmax=100km/h可由正面碰撞公式求得。根據(jù)工況2，兩輛車碰撞后的最大速度Vmax為80km/h，本田汽車的速度不超過100km/h，說明本田汽車在碰撞時(shí)的速度不超過限速。

2.2.1 根據(jù)GA/T643-2006計(jì)算方法

在GA/T643-2006《典型交通事故表》中，給出了兩車碰撞事故表的近似計(jì)算方法。該方法的主要依據(jù)是由于車輛與車輛的質(zhì)量差較大，認(rèn)為被撞擊時(shí)兩車速度一致，轎車被撞擊后后退，由于摩擦減速，最后停止。根據(jù)這一關(guān)系式，事故車輛的碰撞速度由后退的傾覆距離計(jì)算[6,7]。

公式中，V：車輛行駛速度，單位:km/h;ф：滑動(dòng)附著系數(shù)，0.8;X：碰撞點(diǎn)到車輛滑行至最后停止位置的距離，30米;h為碰撞高度，1.4m;36是單位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的系數(shù)。由上式計(jì)算出事故發(fā)生時(shí)車輛行駛速度為94km/h。

2.2.2 動(dòng)量理論計(jì)算

本次事故屬于嚴(yán)重偏斜碰撞，特別是碰撞后，兩車分別旋轉(zhuǎn)80度和100度，不能簡單地用動(dòng)量守恒定理來解決這一問題。為了計(jì)算哈佛越野車的碰撞速度，利用動(dòng)量理論中的動(dòng)量守恒定理來估計(jì)碰撞速度。還可以同時(shí)估算出汽車的近似碰撞速度[8]。動(dòng)量定理告訴我們，車輛碰撞的過程就是動(dòng)量交換的過程，即碰撞前的動(dòng)量之和等于碰撞后的動(dòng)量之和。道路矢量的方向方程為：

式中：令：1車為哈佛越野車；2車為本田轎車

m1、m2——1車、2車總質(zhì)量，kg；

α1、α2——碰撞前1車、2車相對(duì)坐標(biāo)軸夾角，°；

v1、v2——碰撞前1車、2車速度，m/s；

α10、α20——碰撞后1車、2車相對(duì)坐標(biāo)軸夾角，°；

v10、v20——碰撞后1車、2車速度，m/s；

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查圖和車輛變形情況，以兩輛車的行駛方向?yàn)樽鴺?biāo)軸，質(zhì)心移動(dòng)角近似取為：α1=20，α2=90，α10=20，α20=30，

碰撞后速度計(jì)算：

式中：g重力加速度，取值9.8，μ對(duì)地摩擦系數(shù)；s制動(dòng)距離.v10、v20為碰撞后1、2車速。其中s1＝16.4，μ=0.65；s2=6.8，μ=0.1，可計(jì)算出v10=52km/h，v20=13km/h，將上述計(jì)算結(jié)果代入碰撞方程，可以得到ν1=100km/h，ν2=80km/h

由此可見，兩車碰撞前的車速為：本田轎車車速100km/h；根據(jù)道路垂直方向的方程式，越野車的車速為85~100km/h。由以上計(jì)算結(jié)果可知，兩車相撞時(shí)的車速為：本田轎車車速100～110km/h；越野車車速85～100km/h

3 結(jié)果分析

3.1 碰撞前兩車時(shí)空分析

依據(jù)碰撞時(shí)兩車速度，可以計(jì)算出肇事前兩車的時(shí)間－位置特征，特征值如下：肇事前1秒：越野車進(jìn)入機(jī)動(dòng)車道2.8m，轎車距離接觸點(diǎn)27m；肇事前2秒：貨車進(jìn)入機(jī)動(dòng)車道邊線，轎車距離接觸點(diǎn)55m。

兩車相撞時(shí)的車速，計(jì)算出事故發(fā)生前兩車的時(shí)間位置特征。特征值如下：事故前1秒：越野車進(jìn)入高速公路3m，轎車距接觸點(diǎn)43m；事故發(fā)生前2秒，進(jìn)入機(jī)動(dòng)車道邊線，距接觸點(diǎn)50m。

3.2 兩車嚴(yán)重破壞分析

造成本田轎車嚴(yán)重?fù)p壞的原因一是以100km/h的速度與質(zhì)量大于自身的障礙物相撞；二是剛度較??；三是與越野車碰撞后，本田轎車旋轉(zhuǎn)迅速，從而導(dǎo)致第二次與車前右側(cè)車身相撞，使車身受損更嚴(yán)重。越野車損壞嚴(yán)重的原因主要有兩個(gè)：一是碰撞中心位于卡車左前軸附近，地面高度50~60cm，最大沖擊區(qū)地面高度40~80cm；二是其車體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：前駕駛室及其下部動(dòng)力裝置的質(zhì)量和質(zhì)心較高，對(duì)車架橫向彎矩的沖擊力很大。不難看出，在慣性作用下向車體左側(cè)移動(dòng)，造成車架前部嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)。

4 結(jié)論

為了使計(jì)算方法有效地應(yīng)用于實(shí)際工作中，本文對(duì)該方法進(jìn)行了研究并用實(shí)例加以驗(yàn)證。通過準(zhǔn)確地分析每次交通事故的發(fā)生過程、主要因素及各因素之間的關(guān)系，找出相應(yīng)的方法和措施來抑制交通事故的發(fā)生，這也是降低交通事故率的有效方法。