交通安全第七章.ppt

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1、交通安全交通安全 Traffic Safety刘 明 辉Email:Tel:26732935第七章第七章 道路交通事故分析与再现道路交通事故分析与再现道路交通事故分析与再现是以事故现场的车辆损害情道路交通事故分析与再现是以事故现场的车辆损害情况、停止状态、人员伤害情况和各种形式的痕迹等为况、停止状态、人员伤害情况和各种形式的痕迹等为依据，应用数学、力学和工程学原理，对事故发生的依据，应用数学、力学和工程学原理，对事故发生的全部经过作出推断的过程，属定量分析方法。全部经过作出推断的过程，属定量分析方法。第一节第一节 概述概述n n道路交通事故分析的目的和意义道路交通事故分析的目的和意义分析事故发

2、生原因分析事故发生原因分析事故发生原因分析事故发生原因找出事故的重点或典型类型和形态找出事故的重点或典型类型和形态找出事故的重点或典型类型和形态找出事故的重点或典型类型和形态提出改进道路交通安全管理、汽车安全设计、道路提出改进道路交通安全管理、汽车安全设计、道路提出改进道路交通安全管理、汽车安全设计、道路提出改进道路交通安全管理、汽车安全设计、道路交通安全设施等措施交通安全设施等措施交通安全设施等措施交通安全设施等措施第一节第一节 概述概述n n道路交通事故分析的发展趋势道路交通事故分析的发展趋势建立精确的模型建立精确的模型考考虑虑人人车车路路环环境之境之间间的影响的影响实验实验数据的更新数据

3、的更新事故的事故的预预防分析防分析开开发实发实用化的用化的专专家系家系统统第一节第一节 概述概述n n道路交通事故仿真道路交通事故仿真前处理：绘制事故现场图并将各种参数数据输入计前处理：绘制事故现场图并将各种参数数据输入计前处理：绘制事故现场图并将各种参数数据输入计前处理：绘制事故现场图并将各种参数数据输入计算机算机算机算机事故再现：利用模型的分析计算进行运动学和动力事故再现：利用模型的分析计算进行运动学和动力事故再现：利用模型的分析计算进行运动学和动力事故再现：利用模型的分析计算进行运动学和动力学再现学再现学再现学再现后处理：通过图示和动画仿真等给出最终的分析结后处理：通过图示和动画仿真等给

4、出最终的分析结后处理：通过图示和动画仿真等给出最终的分析结后处理：通过图示和动画仿真等给出最终的分析结果果果果第二节第二节 道路交通事故分析的理论基础道路交通事故分析的理论基础n n事故车辆行驶速度分析方法事故车辆行驶速度分析方法制制动车动车速速开始制开始制动动那一刻的那一刻的车车速速碰撞碰撞车车速速碰撞瞬碰撞瞬间间的的车车速速有碰撞的制有碰撞的制动车动车速速事故车辆车速分析就是利用车辆的制动印迹、碰撞散落物体以事故车辆车速分析就是利用车辆的制动印迹、碰撞散落物体以及碰撞力学原理，对制动车速、碰撞车速等进行推算，是交通及碰撞力学原理，对制动车速、碰撞车速等进行推算，是交通事故技术分析的基础。事

5、故技术分析的基础。制动车速：制动（轮胎滑行）那一刻的车速制动车速：制动（轮胎滑行）那一刻的车速制动过程：车速由制动车速变为零制动过程：车速由制动车速变为零制动距离：从制动生效到完全停止的距离，制动印迹，黑制动距离：从制动生效到完全停止的距离，制动印迹，黑色的条状痕迹色的条状痕迹计算原理：在制动力和道路纵坡的共同作用下，车辆停止计算原理：在制动力和道路纵坡的共同作用下，车辆停止的过程即车辆动能变为零的过程，由功能原理计算得的过程即车辆动能变为零的过程，由功能原理计算得 1.根据制动印迹长度推算制动车速由汽车制动距离的计算公式同样可以推导得到由汽车制动距离的计算公式同样可以推导得到碰撞车速：车辆碰

6、撞瞬间的车速碰撞车速：车辆碰撞瞬间的车速碰撞过程：车俩停止，由于惯性车上的物体被抛出碰撞过程：车俩停止，由于惯性车上的物体被抛出破落物的运动过程：水平以碰撞速度做运动，竖直做自破落物的运动过程：水平以碰撞速度做运动，竖直做自由落体运动由落体运动计算原理：测出抛落物运动的水平和竖直距离计算原理：测出抛落物运动的水平和竖直距离2.借助抛落物体推算碰撞车速 2.借助抛落物体推算碰撞车速道路外侧不设超高时车辆侧滑的临界速度道路外侧不设超高时车辆侧滑的临界速度3.根据侧滑轨迹估算制动初车速测量侧翻时的临界速度测量侧翻时的临界速度3.根据侧滑轨迹估算制动初车速道路外侧设超高时侧滑与侧翻的临界速度道路外侧设

7、超高时侧滑与侧翻的临界速度3.根据侧滑轨迹估算制动初车速车辆制动过程中发生了碰撞，车速变为零经历了两个过车辆制动过程中发生了碰撞，车速变为零经历了两个过程：制动过程和碰撞过程程：制动过程和碰撞过程制动过程：车速由制动车速降到碰撞车速制动过程：车速由制动车速降到碰撞车速碰撞过程：车速由碰撞车速变为零，即碰撞后不再运动、碰撞过程：车速由碰撞车速变为零，即碰撞后不再运动、与无碰撞时车速的区别：制动后的车速不为零，由制动与无碰撞时车速的区别：制动后的车速不为零，由制动过程消耗的动能的计算公式不同过程消耗的动能的计算公式不同4.有碰撞的制动车速推算第二节第二节 道路交通事故分析的理论基础道路交通事故分析

8、的理论基础n n路面上碰撞位置分析方法路面上碰撞位置分析方法根据肇事车制动拖印的转折点确定。根据肇事车制动拖印的转折点确定。根据肇事车制动拖印的转折点确定。根据肇事车制动拖印的转折点确定。根据散落物的位置确定。根据散落物的位置确定。根据散落物的位置确定。根据散落物的位置确定。根据肇事车停止位置、摩托车停止位置、自行车停根据肇事车停止位置、摩托车停止位置、自行车停根据肇事车停止位置、摩托车停止位置、自行车停根据肇事车停止位置、摩托车停止位置、自行车停止位置及人体位置等反推碰撞位置。止位置及人体位置等反推碰撞位置。止位置及人体位置等反推碰撞位置。止位置及人体位置等反推碰撞位置。根据碰撞前两车的行驶

9、方向推定根据碰撞前两车的行驶方向推定根据碰撞前两车的行驶方向推定根据碰撞前两车的行驶方向推定第二节第二节 道路交通事故分析的理论基础道路交通事故分析的理论基础n n道路交通事故力学分析方法道路交通事故力学分析方法l l道路交通事故的力学特点：道路交通事故的力学特点：道路交通事故的力学特点：道路交通事故的力学特点：汽车事故大部分是汽车与汽车或汽车与其它物体发汽车事故大部分是汽车与汽车或汽车与其它物体发汽车事故大部分是汽车与汽车或汽车与其它物体发汽车事故大部分是汽车与汽车或汽车与其它物体发生碰撞而引起的。生碰撞而引起的。生碰撞而引起的。生碰撞而引起的。从力学观点分析汽车碰撞现象，发现其碰撞中的特从

10、力学观点分析汽车碰撞现象，发现其碰撞中的特从力学观点分析汽车碰撞现象，发现其碰撞中的特从力学观点分析汽车碰撞现象，发现其碰撞中的特征，这是分析汽车各类碰撞事故的基础。征，这是分析汽车各类碰撞事故的基础。征，这是分析汽车各类碰撞事故的基础。征，这是分析汽车各类碰撞事故的基础。1.碰撞事故有三个不同且连续进行的过程构成第一个过程是碰撞前驾驶员的操作过程，因驾驶员未采取措第一个过程是碰撞前驾驶员的操作过程，因驾驶员未采取措施或措施无效，导致汽车发生碰撞事故；施或措施无效，导致汽车发生碰撞事故；第二个过程是碰撞本身，即汽车与汽车或与其它物体相互接第二个过程是碰撞本身，即汽车与汽车或与其它物体相互接触、

11、并在接触瞬间进行动量和动能交换的过程；触、并在接触瞬间进行动量和动能交换的过程；第三个过程是碰撞结束后，汽车以重新获得的运动初始条件第三个过程是碰撞结束后，汽车以重新获得的运动初始条件开始运动直至最后停止的过程。开始运动直至最后停止的过程。根据事故具体情况的不同，有些事故也可能只具有其中某两根据事故具体情况的不同，有些事故也可能只具有其中某两个过程，例如汽车碰撞坚固的刚体墙壁，就几乎没有碰撞后个过程，例如汽车碰撞坚固的刚体墙壁，就几乎没有碰撞后的运动过程；汽车单独翻车事故没有第二个过程，即碰撞过的运动过程；汽车单独翻车事故没有第二个过程，即碰撞过程。程。2.汽车碰撞接近塑性碰撞用以区别物体是弹

12、性碰撞还是塑性碰撞的参数叫恢复系数。用以区别物体是弹性碰撞还是塑性碰撞的参数叫恢复系数。恢复系数表示为两个相互碰撞的物体碰撞前后相对速度的比值恢复系数表示为两个相互碰撞的物体碰撞前后相对速度的比值弹性碰撞的恢复系数为弹性碰撞的恢复系数为1，塑性碰撞恢复系数为，塑性碰撞恢复系数为0当汽车以较低的速度互撞或撞刚性固定物时，恢复系数当汽车以较低的速度互撞或撞刚性固定物时，恢复系数e较大，较大，接近于弹性碰撞；接近于弹性碰撞；当汽车以较高的速度碰撞时，恢复系数当汽车以较高的速度碰撞时，恢复系数e趋向于零，接近于塑趋向于零，接近于塑性碰撞。性碰撞。在实际的交通事故中，车辆的速度均较高，故可认为汽车碰在实

13、际的交通事故中，车辆的速度均较高，故可认为汽车碰撞近似于塑性碰撞。撞近似于塑性碰撞。3.碰撞过程中可将汽车当作刚体处理停在原位置停在原位置根据第三条假设得出：两个完全相同的钢球，以相同的运动根据第三条假设得出：两个完全相同的钢球，以相同的运动速度正面相撞，在相撞位置停下来速度正面相撞，在相撞位置停下来在碰撞过程中，汽车的损坏仅限于相撞部位，而其它大部在碰撞过程中，汽车的损坏仅限于相撞部位，而其它大部分仍然完好，故可将汽车视为刚体。分仍然完好，故可将汽车视为刚体。将汽车作为刚体处理，可简化分析和计算。将汽车作为刚体处理，可简化分析和计算。4.两辆同型号汽车以相同速度正面相撞与其中一辆汽车对坚固墙

14、壁的相撞等价5.汽车碰撞时的减速度(或加速度)是造成车内人员伤亡的主要原因汽车在发生碰撞时，车速会发生急剧改变，这称为第一次汽车在发生碰撞时，车速会发生急剧改变，这称为第一次碰撞；碰撞；由于车速急剧改变，车内乘员在惯性力作用下，将与车内由于车速急剧改变，车内乘员在惯性力作用下，将与车内结构物发生剧烈碰撞，并因此而受伤，这称为第二次碰撞。结构物发生剧烈碰撞，并因此而受伤，这称为第二次碰撞。汽车在第一次碰撞的加汽车在第一次碰撞的加(减减)速度越大，车内乘员第二次碰撞速度越大，车内乘员第二次碰撞的加的加(减减)速度也越大，成员的伤害也越严重。速度也越大，成员的伤害也越严重。第二节第二节 道路交通事故

15、分析的理论基础道路交通事故分析的理论基础n n道路交通事故力学分析方法道路交通事故力学分析方法l l道路交通事故分析中常用的力学方法：道路交通事故分析中常用的力学方法：道路交通事故分析中常用的力学方法：道路交通事故分析中常用的力学方法：运动学及几何方法运动学及几何方法运动学及几何方法运动学及几何方法动力学的动量方法（动量守恒定律及动量矩定理）动力学的动量方法（动量守恒定律及动量矩定理）动力学的动量方法（动量守恒定律及动量矩定理）动力学的动量方法（动量守恒定律及动量矩定理）动力学的能量方法（能量守恒定律）动力学的能量方法（能量守恒定律）动力学的能量方法（能量守恒定律）动力学的能量方法（能量守恒定

16、律）第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车正向碰撞固定障壁单车正向碰撞固定障壁单车正向碰撞固定障壁单车正向碰撞固定障壁运用弹性恢复系数运用弹性恢复系数运用弹性恢复系数运用弹性恢复系数k k k k，由碰撞后速度反推碰撞前速，由碰撞后速度反推碰撞前速，由碰撞后速度反推碰撞前速，由碰撞后速度反推碰撞前速度：度：度：度：弹性恢复系数弹性恢复系数k一般为一般为0.10.3，塑性变形越大，塑性变形越大，k越小，甚至越小，甚至k0。当。当k很小时，计算结果很不稳定很小时，计算结果很不稳定第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及

17、分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车正向碰撞固定障壁单车正向碰撞固定障壁单车正向碰撞固定障壁单车正向碰撞固定障壁根据塑性变形的经验公式估计碰撞前速度（塑性根据塑性变形的经验公式估计碰撞前速度（塑性根据塑性变形的经验公式估计碰撞前速度（塑性根据塑性变形的经验公式估计碰撞前速度（塑性变形量变形量变形量变形量x x x x与碰撞速度存在线性比例关系）：与碰撞速度存在线性比例关系）：与碰撞速度存在线性比例关系）：与碰撞速度存在线性比例关系）：当轿车正面碰撞固定壁时：当轿车正面碰撞固定壁时：当轿车正面碰撞固定壁时：当轿车正面碰撞固定壁时：当轿车头部碰撞树、杆、柱等固定物

18、时：当轿车头部碰撞树、杆、柱等固定物时：当轿车头部碰撞树、杆、柱等固定物时：当轿车头部碰撞树、杆、柱等固定物时：第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏采用法向弹性恢复系数采用法向弹性恢复系数采用法向弹性恢复系数采用法向弹性恢复系数k k k k：碰撞后速度的法向分量：碰撞后速度的法向分量：碰撞后速度的法向分量：碰撞后速度的法向分量与碰撞前速度的法向分量之比就是法向弹性恢复与碰撞前速度的法向分量之比就是法向弹性恢复与碰撞前速度的法向分量之比就是法

19、向弹性恢复与碰撞前速度的法向分量之比就是法向弹性恢复系数系数系数系数k k k k。第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏采用切向摩擦系数采用切向摩擦系数采用切向摩擦系数采用切向摩擦系数:车栏对车辆冲量的切向与法向车栏对车辆冲量的切向与法向车栏对车辆冲量的切向与法向车栏对车辆冲量的切向与法向分量之比。分量之比。分量之比。分量之比。第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车斜

20、向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏单车斜向碰撞路边护栏采用切向摩擦系数采用切向摩擦系数采用切向摩擦系数采用切向摩擦系数切向摩擦系数与普通摩擦系数不同：普通摩擦系数在摩擦切向摩擦系数与普通摩擦系数不同：普通摩擦系数在摩擦切向摩擦系数与普通摩擦系数不同：普通摩擦系数在摩擦切向摩擦系数与普通摩擦系数不同：普通摩擦系数在摩擦力达到最大时才有，否则无；切向摩擦系数则一直有，在力达到最大时才有，否则无；切向摩擦系数则一直有，在力达到最大时才有，否则无；切向摩擦系数则一直有，在力达到最大时才有，否则无；切向摩擦系数则一直有，在切向冲力达到达到摩擦力最大值时，就是普通的摩擦系数，切向冲力达

21、到达到摩擦力最大值时，就是普通的摩擦系数，切向冲力达到达到摩擦力最大值时，就是普通的摩擦系数，切向冲力达到达到摩擦力最大值时，就是普通的摩擦系数，在没有达到摩擦力最大时，也有摩擦系数，小于普通摩擦在没有达到摩擦力最大时，也有摩擦系数，小于普通摩擦在没有达到摩擦力最大时，也有摩擦系数，小于普通摩擦在没有达到摩擦力最大时，也有摩擦系数，小于普通摩擦系数系数系数系数例如，普通摩擦系数为例如，普通摩擦系数为例如，普通摩擦系数为例如，普通摩擦系数为0.50.50.50.5时，对应临界入射角时，对应临界入射角时，对应临界入射角时，对应临界入射角当入射角小于临界入射角时，摩擦系数采用当入射角小于临界入射角时

22、，摩擦系数采用当入射角小于临界入射角时，摩擦系数采用当入射角小于临界入射角时，摩擦系数采用0.50.50.50.5，大于临，大于临，大于临，大于临界入射角时，逐渐减小到界入射角时，逐渐减小到界入射角时，逐渐减小到界入射角时，逐渐减小到0 0 0 0第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车坠崖单车坠崖单车坠崖单车坠崖若能找到车轮坠落点若能找到车轮坠落点若能找到车轮坠落点若能找到车轮坠落点P P P P：测量水平距离和高差，按：测量水平距离和高差，按：测量水平距离和高差，按：测量水平距离和高差，按抛物线计算抛物线计算抛物线计

23、算抛物线计算第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n单车事故单车事故n n单车坠崖单车坠崖单车坠崖单车坠崖若找不到车轮坠落点若找不到车轮坠落点若找不到车轮坠落点若找不到车轮坠落点P P P P的位置，但能测量得到停车的位置，但能测量得到停车的位置，但能测量得到停车的位置，但能测量得到停车位置总的水平距离位置总的水平距离位置总的水平距离位置总的水平距离x x x x和高差和高差和高差和高差h h h h，以及车辆落下后与，以及车辆落下后与，以及车辆落下后与，以及车辆落下后与地面的摩擦系数：地面的摩擦系数：地面的摩擦系数：地面的摩擦系数：第三节第三节

24、 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n一维碰撞事故一维碰撞事故n n也叫直线碰撞，碰撞前后两车质心始终保持在同一也叫直线碰撞，碰撞前后两车质心始终保持在同一也叫直线碰撞，碰撞前后两车质心始终保持在同一也叫直线碰撞，碰撞前后两车质心始终保持在同一直线上。直线上。直线上。直线上。n n只要一个坐标轴就能描述两车的碰撞过程只要一个坐标轴就能描述两车的碰撞过程只要一个坐标轴就能描述两车的碰撞过程只要一个坐标轴就能描述两车的碰撞过程n n一定是对心碰撞，而不是偏心碰撞一定是对心碰撞，而不是偏心碰撞一定是对心碰撞，而不是偏心碰撞一定是对心碰撞，而不是偏心碰撞n n一定

25、与碰撞面正交，而不是斜交一定与碰撞面正交，而不是斜交一定与碰撞面正交，而不是斜交一定与碰撞面正交，而不是斜交n n包含两车正面碰撞和追尾碰撞包含两车正面碰撞和追尾碰撞包含两车正面碰撞和追尾碰撞包含两车正面碰撞和追尾碰撞第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n一维碰撞事故一维碰撞事故n n一维正面碰撞一维正面碰撞一维正面碰撞一维正面碰撞用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）第三节第三节 典型汽车碰撞事故再

26、现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n一维碰撞事故一维碰撞事故n n一维正面碰撞一维正面碰撞一维正面碰撞一维正面碰撞用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）用弹性恢复系数正推碰撞后速度（反推碰撞前速度）第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n一维碰撞事故一维碰撞事故n n一维正面碰撞一维正面碰撞一维正面碰撞一维正面碰撞用塑性变形与有效碰撞速度的经验公式反推碰撞前用塑性变形与有效碰撞速度的经验公式反推碰撞前用塑性变形与有效碰撞速度的经

27、验公式反推碰撞前用塑性变形与有效碰撞速度的经验公式反推碰撞前速度速度速度速度车辆头部塑性变形平均深度与该车有效碰撞速度的关车辆头部塑性变形平均深度与该车有效碰撞速度的关车辆头部塑性变形平均深度与该车有效碰撞速度的关车辆头部塑性变形平均深度与该车有效碰撞速度的关系：系：系：系：两车的有效碰撞速度与碰撞前车速关系：两车的有效碰撞速度与碰撞前车速关系：两车的有效碰撞速度与碰撞前车速关系：两车的有效碰撞速度与碰撞前车速关系：公共速度：公共速度：公共速度：公共速度：第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n一维碰撞事故一维碰撞事故n n一维追尾碰撞一维追尾碰

28、撞一维追尾碰撞一维追尾碰撞计算方法与正面碰撞一样，注意速度方向对正负计算方法与正面碰撞一样，注意速度方向对正负计算方法与正面碰撞一样，注意速度方向对正负计算方法与正面碰撞一样，注意速度方向对正负号的影响号的影响号的影响号的影响追尾碰撞与正面碰撞的不同：追尾碰撞与正面碰撞的不同：追尾碰撞与正面碰撞的不同：追尾碰撞与正面碰撞的不同：被撞轿车尾部刚度较小，碰撞时塑性变形很大，被撞轿车尾部刚度较小，碰撞时塑性变形很大，被撞轿车尾部刚度较小，碰撞时塑性变形很大，被撞轿车尾部刚度较小，碰撞时塑性变形很大，弹性变形可以忽略不计，弹性恢复系数弹性变形可以忽略不计，弹性恢复系数弹性变形可以忽略不计，弹性恢复系数

29、弹性变形可以忽略不计，弹性恢复系数k k k k00当有效碰撞速度大于当有效碰撞速度大于当有效碰撞速度大于当有效碰撞速度大于20km/h20km/h时，时，时，时，弹性恢复系数几乎等于零，两车碰撞弹性恢复系数几乎等于零，两车碰撞弹性恢复系数几乎等于零，两车碰撞弹性恢复系数几乎等于零，两车碰撞后一起运动，即共同速度后一起运动，即共同速度后一起运动，即共同速度后一起运动，即共同速度第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n一维碰撞事故一维碰撞事故追尾碰撞与正面碰撞的不同：追尾碰撞与正面碰撞的不同：追尾碰撞与正面碰撞的不同：追尾碰撞与正面碰撞的不同：两车

30、追尾时，后面的主撞车在碰撞前后一般都有两车追尾时，后面的主撞车在碰撞前后一般都有两车追尾时，后面的主撞车在碰撞前后一般都有两车追尾时，后面的主撞车在碰撞前后一般都有制动拖印，但前面的被撞车往往没有制动拖印。制动拖印，但前面的被撞车往往没有制动拖印。制动拖印，但前面的被撞车往往没有制动拖印。制动拖印，但前面的被撞车往往没有制动拖印。因为被撞前根本不知道后面有车撞过来，被撞后因为被撞前根本不知道后面有车撞过来，被撞后因为被撞前根本不知道后面有车撞过来，被撞后因为被撞前根本不知道后面有车撞过来，被撞后才开始制动，这时已经自由滚动一段距离。才开始制动，这时已经自由滚动一段距离。才开始制动，这时已经自由

31、滚动一段距离。才开始制动，这时已经自由滚动一段距离。被撞车尾部的塑性变形平均深度与有效碰撞速度被撞车尾部的塑性变形平均深度与有效碰撞速度被撞车尾部的塑性变形平均深度与有效碰撞速度被撞车尾部的塑性变形平均深度与有效碰撞速度的关系为：的关系为：的关系为：的关系为：第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n二维碰撞事故二维碰撞事故n n两车二维对心碰撞：两车之间的碰撞冲力通过各自两车二维对心碰撞：两车之间的碰撞冲力通过各自两车二维对心碰撞：两车之间的碰撞冲力通过各自两车二维对心碰撞：两车之间的碰撞冲力通过各自的质心，碰撞后滑行过程中车体没有转动，或者转的

32、质心，碰撞后滑行过程中车体没有转动，或者转的质心，碰撞后滑行过程中车体没有转动，或者转的质心，碰撞后滑行过程中车体没有转动，或者转动不大动不大动不大动不大n n两车二维非对心碰撞：碰撞后车辆滑行时，不仅发两车二维非对心碰撞：碰撞后车辆滑行时，不仅发两车二维非对心碰撞：碰撞后车辆滑行时，不仅发两车二维非对心碰撞：碰撞后车辆滑行时，不仅发生平动，而且发生转动生平动，而且发生转动生平动，而且发生转动生平动，而且发生转动第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n二维碰撞事故二维碰撞事故n n两车二维对心碰撞：已知各车速度的方向，动量守两车二维对心碰撞：已知

33、各车速度的方向，动量守两车二维对心碰撞：已知各车速度的方向，动量守两车二维对心碰撞：已知各车速度的方向，动量守恒定理恒定理恒定理恒定理第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故（对心碰撞）汽车与两轮车的碰撞事故（对心碰撞）n n汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞1 1 1 1）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托摩托车正面撞击

34、后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托车速度比较高，而汽车质量比较小）车速度比较高，而汽车质量比较小）车速度比较高，而汽车质量比较小）车速度比较高，而汽车质量比较小）如果碰撞后摩托车和人倒地不反弹，则如果碰撞后摩托车和人倒地不反弹，则如果碰撞后摩托车和人倒地不反弹，则如果碰撞后摩托车和人倒地不反弹，则第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞1 1 1 1）摩托车正面撞击汽车的侧面

35、）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托摩托车正面撞击后使汽车的行驶方向发生明显变化（摩托车速度比较高，而汽车质量比较小）车速度比较高，而汽车质量比较小）车速度比较高，而汽车质量比较小）车速度比较高，而汽车质量比较小）如果认为碰撞后摩托车和人与汽车侧面完全塑性碰撞，即碰撞如果认为碰撞后摩托车和人与汽车侧面完全塑性碰撞，即碰撞如果认为碰撞后摩托车和人与汽车侧面完全塑性碰撞，即碰撞如果认为碰撞后摩托车和人与汽车侧

36、面完全塑性碰撞，即碰撞后一起滑行具有共同速度，则后一起滑行具有共同速度，则后一起滑行具有共同速度，则后一起滑行具有共同速度，则如果碰撞后摩托车驾驶员从汽车上方飞出，对碰撞无影响如果碰撞后摩托车驾驶员从汽车上方飞出，对碰撞无影响第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞1 1 1 1）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面）摩托车正面撞击汽车的侧面摩托车正面撞击后，汽车的行驶方向没有发生明显变

37、化摩托车正面撞击后，汽车的行驶方向没有发生明显变化摩托车正面撞击后，汽车的行驶方向没有发生明显变化摩托车正面撞击后，汽车的行驶方向没有发生明显变化（摩托车速度比较低，或者汽车质量比较大）（摩托车速度比较低，或者汽车质量比较大）（摩托车速度比较低，或者汽车质量比较大）（摩托车速度比较低，或者汽车质量比较大）汽车行驶速度根据制动拖印长度计算即可，不用区分碰撞汽车行驶速度根据制动拖印长度计算即可，不用区分碰撞汽车行驶速度根据制动拖印长度计算即可，不用区分碰撞汽车行驶速度根据制动拖印长度计算即可，不用区分碰撞前后前后前后前后根据模拟实验，摩托车速度可根据因碰撞造成的前后轴间根据模拟实验，摩托车速度可根

38、据因碰撞造成的前后轴间根据模拟实验，摩托车速度可根据因碰撞造成的前后轴间根据模拟实验，摩托车速度可根据因碰撞造成的前后轴间距离的减少量计算：距离的减少量计算：距离的减少量计算：距离的减少量计算：第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞2 2 2 2）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与

39、两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞2 2 2 2）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞汽车与摩托车的碰撞2 2 2 2）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车）汽车的正面碰撞摩托车第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模

40、型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞和摩托车与汽车的碰撞在理论汽车与自行车的碰撞和摩托车与汽车的碰撞在理论汽车与自行车的碰撞和摩托车与汽车的碰撞在理论汽车与自行车的碰撞和摩托车与汽车的碰撞在理论上完全一样。上完全一样。上完全一样。上完全一样。自行车没有车速限制，不需要计算自行车速度自行车没有车速限制，不需要计算自行车速度自行车没有车速限制，不需要计算自行车速度自行车没有车速限制，不需要计算自行车速度自行车质量很小，对汽车的动量影响可以忽略不计，自行车质量很小，对汽车的动量影

41、响可以忽略不计，自行车质量很小，对汽车的动量影响可以忽略不计，自行车质量很小，对汽车的动量影响可以忽略不计，也就是认为汽车碰撞前后车速不变也就是认为汽车碰撞前后车速不变也就是认为汽车碰撞前后车速不变也就是认为汽车碰撞前后车速不变第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与两轮车的碰撞事故汽车与两轮车的碰撞事故n n汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞汽车与自行车的碰撞汽车行驶速度的计算：汽车行驶速度的计算：汽车行驶速度的计算：汽车行驶速度的计算：利用制动拖印直接计算汽车的行驶速度利用制动拖印直接计算汽车的行驶速度利用制动拖印直

42、接计算汽车的行驶速度利用制动拖印直接计算汽车的行驶速度用骑车人被抛出的速度推算汽车行驶速度：用骑车人被抛出的速度推算汽车行驶速度：用骑车人被抛出的速度推算汽车行驶速度：用骑车人被抛出的速度推算汽车行驶速度：如果汽车碰撞前还有制动拖印，还要进一步反推如果汽车碰撞前还有制动拖印，还要进一步反推如果汽车碰撞前还有制动拖印，还要进一步反推如果汽车碰撞前还有制动拖印，还要进一步反推用自行车在路上的划印推算汽车行驶速度用自行车在路上的划印推算汽车行驶速度用自行车在路上的划印推算汽车行驶速度用自行车在路上的划印推算汽车行驶速度第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析

43、n n汽车与行人的碰撞事故汽车与行人的碰撞事故n n根据汽车制动拖印长度直接计算其行驶速度根据汽车制动拖印长度直接计算其行驶速度根据汽车制动拖印长度直接计算其行驶速度根据汽车制动拖印长度直接计算其行驶速度第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与行人的碰撞事故汽车与行人的碰撞事故n n根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人

44、与车具假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落在地面，落地后在路面滑行，最后停止。在地面，落地后在路面滑行，最后停止

45、。在地面，落地后在路面滑行，最后停止。在地面，落地后在路面滑行，最后停止。第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与行人的碰撞事故汽车与行人的碰撞事故n n根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度根据行人被抛出的距离计算汽车撞人时的速度假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具假定汽车与行人间的碰撞是完全的塑性碰撞，碰撞后人与车具有相同的速度。行

46、人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从有相同的速度。行人被撞后，往往先倒向发动机罩，之后从发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落发动机罩或前挡风玻璃上大致沿水平方向抛出，呈抛物线落在地面，落地后在路面滑行，最后停止。在地面，落地后在路面滑行，最后停止。在地面，落地后在路面滑行，最后停止。在地面，落地后在路面滑行，最后停止。第三节第三节 典型汽车碰撞事故再现模型构建及分析典型汽车

47、碰撞事故再现模型构建及分析n n汽车与行人的碰撞事故汽车与行人的碰撞事故n n按车头变形估计按车头变形估计按车头变形估计按车头变形估计轿车前围板或发动机盖上因撞人留下的凹陷深度与车速呈线性轿车前围板或发动机盖上因撞人留下的凹陷深度与车速呈线性轿车前围板或发动机盖上因撞人留下的凹陷深度与车速呈线性轿车前围板或发动机盖上因撞人留下的凹陷深度与车速呈线性关系。关系。关系。关系。第四节第四节 道路交通事故仿真道路交通事故仿真n n运用计算机编程的方法，将事故再现的内容，在计运用计算机编程的方法，将事故再现的内容，在计运用计算机编程的方法，将事故再现的内容，在计运用计算机编程的方法，将事故再现的内容，在

48、计算机上进行动态模拟，形象地显示道路交通事故的算机上进行动态模拟，形象地显示道路交通事故的算机上进行动态模拟，形象地显示道路交通事故的算机上进行动态模拟，形象地显示道路交通事故的真实过程，称为道路交通事故计算机仿真。真实过程，称为道路交通事故计算机仿真。真实过程，称为道路交通事故计算机仿真。真实过程，称为道路交通事故计算机仿真。n n道路交通事故仿真软件的构成道路交通事故仿真软件的构成n n数据输入子系统（前处理系统）数据输入子系统（前处理系统）数据输入子系统（前处理系统）数据输入子系统（前处理系统）n n分析计算子系统分析计算子系统分析计算子系统分析计算子系统n n动画模拟子系统（后处理系统

49、）动画模拟子系统（后处理系统）动画模拟子系统（后处理系统）动画模拟子系统（后处理系统）n n各种数据库，如车型数据库、系数数据库、计算参各种数据库，如车型数据库、系数数据库、计算参各种数据库，如车型数据库、系数数据库、计算参各种数据库，如车型数据库、系数数据库、计算参数和结果数据库、动画库等数和结果数据库、动画库等数和结果数据库、动画库等数和结果数据库、动画库等第四节第四节 道路交通事故仿真道路交通事故仿真n n道路交通事故仿真计算子系统道路交通事故仿真计算子系统数据输入子系统（前处理系统）数据输入子系统（前处理系统）数据输入子系统（前处理系统）数据输入子系统（前处理系统）n n事故基本信息输

50、入模块：事故发生的基本信息事故基本信息输入模块：事故发生的基本信息事故基本信息输入模块：事故发生的基本信息事故基本信息输入模块：事故发生的基本信息n n事故计算参数输入模块事故计算参数输入模块事故计算参数输入模块事故计算参数输入模块分析计算子系统分析计算子系统分析计算子系统分析计算子系统n n针对各种事故碰撞形态建立相应的数学模型并求解车速矢量针对各种事故碰撞形态建立相应的数学模型并求解车速矢量针对各种事故碰撞形态建立相应的数学模型并求解车速矢量针对各种事故碰撞形态建立相应的数学模型并求解车速矢量n n12121212个计算模块个计算模块个计算模块个计算模块动画模拟子系统动画模拟子系统动画模拟