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。     

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。     

人车碰撞事故中行人动力学响应及损伤研究

为研究行人与车辆碰撞后的抛距、运动姿态及其损伤机制,根据国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的2起真实案例,针对事故中常见的厢式客车和普通轿车车型,基于MADYMO多刚体仿真软件,建立符合中国人体形特征的人车碰撞多刚体模型。在此基础上进行计算机模拟试验,研究2种车型不同车速和碰撞角度对碰撞后行人动力学响应及损伤的影响。结果表明,车型和车速是影响行人抛距和损伤程度的主要因素,而碰撞角度对行人碰撞后的运动姿态有较大影响。     

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。     

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Logistic的不同车型碰撞行人事故严重程度致因分析

为定量分析不同车型碰撞行人事故严重程度影响因素,以美国北卡罗来纳州2007-2016年人车碰撞事故数据为样本,将其分为小轿车、SUV、货车碰撞行人事故3类,以事故严重程度为因变量,交通参与者属性、道路、环境条件和事故特征为候选自变量,分别建立累计logistic模型进行对比分析,探究人、车、路和环境因素对人车碰撞事故严...     

人车碰撞事故中人地碰撞损伤防护综述

为降低行人与智能车碰撞给人带来的严重伤害,通过数据挖掘、文献回顾及仿真实验,研究人车碰撞事故中车对人的伤害、人的避难行为、人车碰撞损伤及人地碰撞损伤。发现智能车需关注中低速人车碰撞中人地碰撞损伤的防护;行人具有很强的加减速能力,在行人自动紧急制动系统中考虑行人避撞能力可以显著提升事故避免率;通过控制碰撞后车辆制动可以显著减轻人地碰撞损伤。仿真结果显示：与中凹和中平引擎盖相比,中凸引擎盖产生更多安全的人体落地机制及更低的头地垂直碰撞速度案例,表明中凸引擎盖可更好地防护人地碰撞损伤。后续研究中行人与车辆有效交互、车辆高效制动控制、人体运动学响应预测应是重点关注的科学问题。     

男性行人与SUV正碰后的运动形态及损伤研究

为降低人车正面碰撞事故中男性行人的损伤程度,利用放缩法建立我国50百分位男性身高168.5cm,体质量为50.5、65.5、75.5、80.5 kg等4种体型的男性行人模型;在MADYMO仿真分析环境中建立上述不同体型的男性行人与运动型多功能车(SUV)在不同碰撞速度、不同最大制动减速度下的正面碰撞模型,开展仿真试验,研究碰撞后男性行人运动形态和头部损伤情况。结果表明:碰撞车速决定碰撞后男性行人运动形态,且显著影响男性行人头部损伤来源;碰撞车速为30～80 km/h,男性行人头部损伤主要是与地面碰撞所致;碰撞车速大于90 km/h,男性行人头部损伤主要是与SUV碰撞所致;男性行人体型越肥胖,与SUV碰撞所致的头部伤害指标值(HIC)越小;最大制动减速度越大,男性行人与SUV碰撞所致的头部HIC值越小,头部与SUV碰撞时刻越晚。     

无信号交叉口人车冲突严重程度影响因素分析

为提高无信号交叉口通行效率并改善行人过街安全性,利用K-means++算法聚类冲突指标以判定人车冲突严重程度,通过多重共线性检验和皮尔逊相关性分析剔除严重共线性和影响不显著的因素,并进行影响因素强弱程度排序,采用多元有序Logistic回归算法,对比分析各显著独立因素对人车冲突严重程度的具体影响。结果表明：以碰撞时间、间隙时间、安全减速度为冲突指标,可将人车冲突严重程度分为严重、一般和轻微冲突;行人特征中,性别、分心行为、等候时间、平均穿越速度以及是否有人陪同对冲突严重程度的影响强弱程度依次减小;车辆特征中,车头时距、行驶意图和车辆类型对冲突严重程度有显著影响。     

美国侧面碰撞规程下轿车变形侵入仿真研究

为更好地分析汽车侧面碰撞过程中驾乘人员安全,根据美国联邦机动车安全法规FMVSS214碰撞要求,采用显式有限元分析软件LS-DYNA详细建立了某公司轿车有限元整车模型和可变形移动壁障有限元模型,研究了美国侧面碰撞规程下可变形移动壁障以54 km/h速度撞击轿车侧面的变形侵入过程仿真模拟和轿车侧面车门不同水平级的变形侵入对乘员损伤程度的影响。结果表明:有限元模拟结果与实车碰撞试验结果吻合较好,模型可信;轿车车门中部位置对驾乘人员损伤影响最大,乘员损伤AIS值接近3(严重损伤);参数加权平均变形侵入量能较好的反映车辆侧面碰撞下车身侧围的变形侵入情况。     

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。     

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。     

人车碰撞中行人损伤影响因素研究

为降低行人在碰撞过程中的损伤程度,探讨碰撞中的多元因素对人体损伤程度的影响机制,搭建人车碰撞仿真平台,建立人车碰撞数学模型,利用真实事故案例现场数据,验证模型的有效性。借助该仿真平台,计算在不同多元关联因素影响后的行人的运动学响应及损伤程度。研究表明:二次碰撞中行人头部损伤是导致行人死亡的主要原因;保险杠高度越接近胫骨高度,胫骨加速度和膝关节的弯曲角度越大;减小保险杠倾角能降低行人腿部损伤风险。     

副级吸能机构对客车-轿车正面碰撞影响的分析

为解决客车与轿车在纵梁高度吸能位置正面碰撞不兼容的问题,设计一种客车前部副级吸能机构。利用三维显式有限元分析软件LS-DYNA 3D,建立轿车Taurus和中型客车6900Y面对面100%重叠碰撞下的数值仿真模型。研究副级吸能机构对解决汽车前部吸能高度不兼容问题的影响,对比分析2车正面碰撞过程中轿车方向盘侵入量、侵入速度和客车车门变形量、乘员头部位置加速度。结果表明:未装副级吸能机构时,轿车方向盘侵入速度和Z方向侵入量较大,容易发生钻碰现象;客车前部副级吸能机构能降低轿车方向盘的侵入量和侵入速度,同时能减小客车驾驶室车门变形量,降低乘员头部位置加速度。     

车人碰撞事故再现技术研究进展

车人碰撞事故再现已成为国内外研究热点,提高结果可信性为事故再现的核心。根据事故再现所需痕迹将再现方法分为6类,即"行人抛距"、"车辆制动距离"、"行人损伤"、"车辆变形"、"其他"以及"仿真"。通过分析各类方法的优缺点,提出可综合利用这些方法获得客观、可信的事故再现结果。然后探讨提高车人碰撞事故再现结果可信性的新发展方向:开发国产、高精度的事故再现软件,研究事故再现结果的不确定性问题,以及研究痕迹间关系在事故再现中的应用。而其中仿真所得事故再现结果的不确定性问题、车人碰撞事故再现区间不确定优化方法以及事故现场痕迹间关系为值得期待的新研究内容。     

电动自行车与汽车侧面碰撞对骑车人的损伤研究

为探究电动自行车与汽车侧面碰撞过程中各因素对骑车人损伤的影响规律,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的事故案例,运用多刚体动力学仿真软件PC-Crash开展重建仿真试验,研究电动自行车与不同汽车车型侧面碰撞的角度和接触位置对电动自行车骑车人损伤的影响。结果表明:电动自行车与汽车侧面碰撞接触位置对骑车人的损伤影响较大,SUV车型,中部碰撞骑车人头部损伤最严重,后部碰撞下肢损伤最严重;而电动自行车与汽车碰撞角度的变化对骑车人损伤的影响没有明显的规律性。     

基于逆算法与试算法的车辆碰撞车速对比研究

为提高道路交通事故车速计算仿真再现的准确性与实用性,基于车对车碰撞事故案例,采用道路交通事故分析与再现系统(Crash View)逆算法与Pc-Crash试算法,对比分析其计算机制、模型算法、输入参数、输出误差等核心解算部分,优化车速计算算法,完成事故实际场景车速计算;Crash View系统计算相对误差约为4%,输入车辆位置、车身结构、车体姿态参数量较少且易于获取;Pc-Crash系统计算相对误差约为9%,计算时需要人工手动反复试算,调整车速、位置、姿态等预估参数。研究结果表明:采用Crash View逆算法的仿真再现系统更适用于实际交通事故车速计算; PcCrash试算法受经验公式影响较大,适用范围较小。     

行人过街空间违章行为特性及安全影响分析

为探究提前右转车道处不同因素与人车冲突的相关性,以及行人空间违章对过街安全的影响。采集2 062个行人及人车冲突的样本数据,获取行人和机动车的时空信息,对比分析不同类型行人过街轨迹的特征;综合考虑人车冲突时间和速度指标构建人车冲突严重度指标,从行人生理特征、车流条件、道路环境等方面选取8个因素作为自变量,构建人车冲突严重度的多元有序Logistic模型。研究结果表明：空间违章过街的行人平均过街速度和速度离散程度都明显高于其他行人;年龄、车速、人行横道长度、车辆到达率以及过街轨迹类型都是影响人车冲突严重程度的重要因素。各类型空间违章行为使严重冲突占比均提升75%以上。研究结果有助于交管部门采取措施保障行人过街安全。     

极限工况下汽车正面碰撞事故损伤度预测

为最大程度降低事故损伤度,以碰撞无法避免时的极限工况下车车正碰为研究对象,分析预测车辆碰撞事故损伤度的评价指标,采用正向推理方法建立车车全重叠及斜向碰撞前后速度变化ΔV预测模型,分析不同因素对碰撞前后速度变化ΔV的影响,将其影响关系与事故损伤度标准值关联,进而预测事故损伤度,并以实例验证事故损伤度预测方法。结果表明:当2车碰前相对速度与碰前夹角一定时,事故损伤度与2车质量比成反比关系;当2车质量比与碰前夹角一定时,事故损伤度与碰前相对速度成正比关系;在2车间碰撞无法避免的极限工况下,全重叠碰撞事故损伤度大于斜碰;司机应通过控制本车以较低车速、较小碰前夹角与对方车辆发生碰撞。     

电动自行车骑车人与汽车碰撞的动力学响应研究

为探究电动自行车骑车人在汽车碰撞过程中的动力学响应过程,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中13起汽车与电动自行车碰撞事故案例,运用多刚体动力学仿真软件Pc-Crash进行事故重建,分析车型、碰撞类型和碰撞速度对碰撞过程中电动自行车骑车人动力学响应的影响。结果表明,骑车人的动力学响应与汽车车型有明显的相关性;在不同碰撞类型情况下,骑车人的动力学响应随着碰撞速度的变化有所差异;在碰撞事故中,骑车人的头部损伤随着碰撞速度的增加而增加。