一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。     

汽车-摩托车碰撞事故车速及碰撞位置预估方法

为给汽车-摩托车碰撞事故再现提供初始碰撞车速与碰撞位置的预估值,基于Pc-Crash软件所获得的仿真试验数据及支持向量回归方法,得到碰撞车速、车辆制动距离与汽车-骑车人静止位置间距离、汽车-摩托车静止位置间距离、摩托车-骑车人静止位置间距离的回归关系模型。用案例对所得模型进行演示及验证。结果表明,相关模型中决定系数大于0.993,而剩余标准差小于0.003,回归关系显著;用支持向量回归模型所得预估碰撞车速、车辆制动距离与借助Pc-Crash软件再现得到的结果很接近,相对误差均小于2%。     

Pc-Crash中2种车辆侧滑事故仿真方法对比研究

为研究Pc-Crash软件中Sequence模块与驾驶模型2种车辆侧滑事故仿真再现方法间的互通性,根据2种车辆侧滑事故仿真再现方法流程,分别再现同一典型单车侧滑事故,对比特定时刻及仿真全过程的输出参数值。结果发现,在0.967 s时,用不同方法所得车速、车头朝向、速度方向及车辆位置接近;2.780 s(仿真结束)时,除车速误差达2 km/h外,其他参数值均较接近;全过程仿真中,轮胎侧向力、横摆角速度、行驶速度、车头朝向等参数随时间变化曲线表明2种方法有很好的一致性;但因2种方法均通过调整轮胎转角控制车辆运动,故轮胎转角随时间变化规律存在明显差异。结果表明,2种车辆侧滑事故仿真再现方法具有良好的互通性。     

基于Pc-Crash的多车碰撞事故再现仿真分步方法

为降低多车碰撞事故仿真再现的难度并确保再现结果的可靠性,建立基于Pc-Crash的事故再现仿真分步方法。该方法将多车碰撞过程划分为多个独立的2车碰撞过程,对最开始的2车碰撞过程进行仿真后分别获得2车碰撞后的运动参数,进而定义新的2车碰撞仿真过程,重复此步骤,直至仿真中所有相关痕迹与事故现场痕迹相吻合为止。仿真再现一例3车碰撞事故。结果显示,基于Pc-Crash的事故再现仿真分步方法可用于仿真再现多车碰撞事故,且仿真车辆运动轨迹和损坏程度等痕迹均与实际情况相吻合。     

基于Pc-Crash的车辆侧滑事故再现方法

为准确再现车辆侧滑事故,基于Pc-Crash软件,提出一种分步再现事故的方法。该方法首先仿真事故车辆侧滑运动,获得侧滑车辆碰撞前瞬间运动状态参数;然后定义新仿真以再现侧滑车辆与事故其他参与者的碰撞;重复此2步骤,以确保仿真中痕迹与事故中痕迹最相符合。最后就一例车辆侧滑后与过往车辆发生碰撞的事故,演示该分步再现方法各步骤的实现途径。结果显示,利用Pc-Crash软件分步再现车辆侧滑事故,能较为容易地控制再现过程,保证仿真中痕迹与现实情况的一致性。     

基于仿真的交通事故机动车驾驶人识别方法

为正确识别交通事故中的机动车驾驶人,借助仿真软件,提出一种基于仿真的机动车驾驶人识别方法。先根据事故现场痕迹,借助Pc-Crash软件仿真车辆的运动轨迹;再根据Pc-Crash仿真所得速度、位置等信息,借助Madymo软件仿真乘员的运动;然后通过分析车辆运动轨迹、人体损伤和人体最终停止位置等仿真结果确定驾驶人。最后用该方法识别了一例2车侧面碰撞事故中的驾驶人,所得结果与警方调查结果一致。借助仿真方法并充分利用事故现场痕迹,能够识别机动车驾驶人。     

基于Pc-Crash软件的人-车碰撞事故仿真规律研究

以Pc-Crash软件为平台,仿真分析两例实际的人-车碰撞试验。通过对比仿真结果与试验的吻合情况,并结合其他学者所提及的现象,总结了仿真中人-车接触部位、行人终止点位置及抛距、行人被车辆抛出后的运动情况等与实际情况的耦合程度的规律。发现利用Pc-Crash软件实现对人-车碰撞事故仿真时,人-车接触部位与实际情况可以耦合得很好,行人终止点位置一般总体抛距与实际情况差不多,而行人被车辆抛出后的运动情况则与实际不符,针对这些现象提出一些建议。对更好地利用Pc-Crash软件实现对人-车碰撞事故的仿真分析有一定的意义。     

零轨迹事故中碰撞冲量算法反求车速的研究

为提高交通事故车速计算适用性及精度,针对车速计算中的滑移轨迹无法完整获取的问题,建立一种基于碰撞冲量的车速反求算法。利用冲量角度和变形能公式求得冲量大小,结合动力学方程计算车速。采取三维激光扫描技术及LS-DYNA求解器仿真分析车辆碰撞变形角度对碰撞冲量方向的影响。试验结果显示,两者存在线性关系。在仿真数据基础上,建立七元线性方程。误差分析结果表明,在一定车速范围内,该方程的角度误差可控制在6°以下。最后通过一起交通事故实例,验证冲量算法。在零轨迹下也可用冲量算法有效计算碰撞车速。     

轿车与行人事故重建的参数敏感性研究

为确定轿车与行人事故再现系统中各参数的敏感性,从PC-Crash软件中提取9个参数,设计正交试验,运用灰色关联度分析方法,分别获得影响轿车、行人停止位置的参数敏感性排序,按是否使用敏感性排序结果,对一起真实人车碰撞事故进行2次重建,验证试验结果的可信性与可靠性。结果表明:对再现结果有显著影响的参数为轿车碰撞时车速、行人速度、碰撞时轿车方向盘转向角、碰撞时轿车行驶方向和人体与地面摩擦因数;针对性地调整这些参数,能够明显降低各参与方的最终位置误差,并提升人车事故重建速度和与实际事故的拟合度。     

基于均匀设计的事故再现模型参数敏感性分析

借助参数敏感性分析方法确定那些对事故再现结果有显著影响的参数,进而通过对这些参数进行合理处理则可在花费不大情况下确保再现结果的精度。基于均匀设计并结合回归分析,提出了一种事故再现模型参数敏感性分析方法:该方法首先借助均匀设计寻找到事故再现模型的一阶响应面模型,再借助该响应面模型获得原事故再现模型内参数的敏感性向量。并在此基础上进一步探讨了如何通过该方法获得各输入参数的取值区间及各输入参数在其标称值附近有一定程度扰动时2种情况下参数对计算结果的影响程度。最后给出一数值算例,算例结果表明:笔者方法所得参数敏感性顺序与其他学者研究所得一致。     

轿车-电动两轮车事故再现的参数敏感性研究

为确定轿车-电动两轮车事故再现系统对各参数的敏感性,根据一起实例,确定影响参数,设计并开展正交试验,通过方差分析,分别获得影响轿车、电动两轮车和骑车人停止位置的参数敏感性排序;按是否使用敏感性排序结论,利用PC-Crash对另一起实例进行2次过程重建,以验证试验结果的可信性和可靠性。结果表明:影响轿车最终位置的敏感性参数仅为轿车的减速度;影响电动两轮车、骑车人最终位置的敏感参数排序分别为:2车碰撞时的纵向夹角碰撞点驾驶员反应时间轿车车速碰撞时电动两轮车的质心高度轿车方向盘转角、轿车车速电动两轮车的速度2车碰撞时的纵向夹角碰撞点;根据敏感性排序指导此类事故仿真重建,能明显减小车速误差及各参与方的最终位置误差。     

一种分析事故车辆超速概率的方法

为分析区间痕迹下事故车辆超速的概率,基于子区间技术建立一种求解方法。首先将输入痕迹区间分成若干子区间,将不同痕迹的子区间组合成若干子空间域;然后将事故再现模型在子空间域上做一阶泰勒展开,并结合区间四则运算法则计算事故再现模型在每一子空间域上的上下界,得到事故再现车速子区间;最后对所得子区间进行分析,取下界大于路段限速值的子区间数除以该数与上界小于路段限速值的子区间数的和的值作为事故车辆超速的概率值。2个数值算例表明:所建方法与蒙特卡罗方法所得概率一致,且所建方法无需对输入痕迹的分布进行假设;一例真实的碰撞事故案例表明:用该方法可解决实际问题,案例中事故车辆超速的概率为53.7%。     

交通事故再现技术研究现状与发展趋势

道路交通事故再现不仅是交通事故责任鉴定和原因分析的重要方法,也是交通事故防治的重要内容。在详细介绍国内外事故再现计算机仿真技术的基础上,分析目前事故再现系统开发中事故现场数据采集技术、碰撞前后速度估算的技术、碰撞过程进行模拟的虚拟现实技术的研究现状与存在的问题,提出进一步优化的方向,进而达到完善交通事故模拟再现的目的。最后指出我国交通事故再现技术进一步研究的内容和发展趋势。     

行人与不同车型车碰撞事故中头部损伤来源

为更好地了解行人与不同车型车碰撞事故中头部损伤来源,选取轿车、运动型多功能车(SUV)及客车3种典型车型,以车速为变量设计仿真试验。首先借助一个真实案例验证Pc-Crash软件,然后利用该软件开展仿真试验,并用已有模型验证轿车事故中的行人抛距值,最后通过做图分析可知:3种车型事故中行人头部损伤程度均随车速的提升而加重;在相同车速下,SUV事故中行人头部损伤最严重;不同车型事故中,车辆所致损伤最高的是SUV型车,而地面所致损伤最高的是客车;轿车与SUV事故中行人头部损伤主要来源于车辆撞击,而客车事故中行人头部损伤来源较为复杂,但多数情况下来源于地面撞击。     

多重复合性道路交通事故逆向分步再现分析

为再现多重复合性道路交通事故过程以确定事故致因,提出逆向分步再现仿真方法。首先,鉴定分析所采集的少量事故信息,依据鉴定结果将复合事故划分为若干碰撞时序;然后,先仿真后端时序的碰撞过程,得出该时序碰撞前车辆运动状态,利用一致性约束方案判定再现过程的一致性,若一致,再以同样方式仿真前一碰撞时序,依此步骤逆向推进,直至事故仿真完毕,确定事故过程及致因;最后,以一起双时序复合事故的再现验证该方法。结果表明:该方法能够较好地再现双时序复合事故,且误差率较小;前期的事故信息采集及鉴定分析有利于正确判定事故形态。     

基于车-车碰撞仿真的驾乘人员损伤差异影响因素

为了解车-车碰撞事故中驾乘人员损伤差异影响因素,首先运用PC-Crash软件再现一例真实交通事故,通过分析面包车驾驶员的运动学及损伤响应,验证了其仿真车内乘员损伤的有效性,然后设计了包含6组车速、12个碰撞位置的72次试验,并通过仿真获得人体损伤数据,利用作图法分析所得数据.结果表明:当且仅当车速大于等于50 km/h时,驾乘人员头、胸、腿等部位的损伤才会出现明显差异,且差异程度随碰撞车速增加而增大;当车速大于50 km/h且碰撞位置在被撞车辆左侧或右侧前方时,驾乘人员各部位损伤差异最明显,其中又以腿部损伤最为突出,且靠近撞击侧乘员的损伤更严重.研究成果将为更好地利用损伤认定驾乘关系提供支持.     

考虑系统聚类的公路交通事故多发点鉴别研究

为改善高原地区公路交通环境,提高公路事故多发点鉴别的准确性,结合云南省2010—2015年道路交通事故数据统计资料,采用统计分析方法分析高原地区公路交通事故形态及时空分布特征;以百万车公里事故率和当量事故次数为指标,运用系统聚类法鉴别高原地区公路交通事故;并以昆石高速公路为实例进行分析,鉴别出11个事故多发点段,且与实际情况基本相符。结果表明:在时间分布上,高原地区公路交通事故多发在冬春季,一天中下午及傍晚时分事故率较高;在空间分布上,高原地区县乡道路事故较为高发;从事故形态看,发生正面碰撞、刮撞行人的事故数量约占事故总数的57%,为高原地区的主要事故主要形态。     

基于行车视频消失点和逆透视变换的车速测量

为了克服行车途中相机抖动对车速测量的影响,利用行车视频消失点特性和逆透视变换特征,提出一种通用车速测量方法。首先通过检测车道线来识别获取消失点位置和车道斜率信息;其次建立相机三参数模型,并利用透视成像原理,推导出俯仰角、偏航角以及高度的计算公式;然后对逆透视变换后的正投影图像进行特征运动分析,获取自车及目标车辆速度;最后分别在自车车速为20、25、30、35、40、50 km/h以及前方目标车辆车速为10、20、30 km/h的情况下进行实车试验。结果表明:自车车速的平均误差不超过5%,前车车速的平均误差不超过7%,能够达到交通事故车速测量的要求。     

基于改进遗传-单纯形混合算法的危险气体泄漏溯源分析

当发生危险气体泄漏时,确定其泄漏位置和泄漏源强,是制定应急方案的基础和依据之一。当无法直接确定泄漏位置、测量泄漏源强时,就需要通过有限的几个监测点,反演出可能的泄漏位置和泄漏源强,现有方法存在收敛过慢、初值敏感、参数过多等问题。描述一种结合改进遗传算法和单纯形法的IGA-NM混合算法,可用于快速反算气体泄漏的位置和源强。IGA-NM混合算法既避免了GA的收敛过慢,又避免了NM初值敏感,兼顾了全局优化。与GA、NM相比,IGA-NM混合算法的计算速度更快,计算误差更小。最后,应用IGA-NM混合算法,基于WebGIS设计了一套计算气体泄漏源强和位置的计算机程序,简化了输入参数,使用方便,可适用于气体泄漏应急监测、大气污染源溯源反查等场合     

高速公路弯道雨天可能交通事故的CA模型仿真

为给交通管控提供决策支持以降低道路事故率,在对雨天高速公路弯道车辆受力和可能交通事故分析的基础上,建立一个雨天可能发生事故的单向双车道元胞自动机(CA)模型。通过仿真试验和实际统计事故率的比较对模型予以初步验证。对不同可变速度限制(VSL)及道路几何线性参数值的交通流非线性行为进行仿真和事故概率计算。结果表明:VSL是雨天降低事故概率非常有效的方式,特别在弯道长度大和弯道半径小的路段愈加明显;应依据所提出的CA模型的仿真结果和具体道路实际,针对不同的降雨强度设置不同的速度限制值,以保证交通安全。