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。     

基于事故逆向再现的车辆追尾事故仿真分析研究

为认定车辆碰撞事故的性质及责任,动态还原事故发生过程。提出1种逆向事故分析再现方法,经过坐标系旋转后构建确定方程组的车辆碰撞瞬间解析计算模型,并经过实车碰撞实验数据验证其计算精度与三维再现的准确性。利用Crashview软件对1起车辆追尾事故进行仿真分析,解析计算得出车辆碰撞瞬间车速和碰撞前行驶车速,实现事故二维过程重构和三维模拟再现。结果表明:计算分析车速与VDR记录车速误差在5%以内,模拟再现轨迹与事故现场实测痕迹基本吻合,所构建的方法可有效用于车辆追尾碰撞事故辅助分析鉴定,为事故过程分析提供理论依据。     

车辆间碰撞交通事故计算机辅助鉴定技术综述

在分析车辆间事故过程的基础上,论述车辆间碰撞交通事故计算机辅助鉴定技术的基本原理,回顾碰撞前后阶段的HVOSM,PHASE4,SIMON等事故再现轨迹模型,概要地阐述CRASH类、动量模型类逆向计算系统以及二维、三维正向模拟类软件的计算原理,并进行分析和评述。研究认为,我国车辆间碰撞交通事故鉴定应将逆向计算与正向模拟相结合,建议通过研究交通事故现场勘查技术和建立车辆、轮胎、路面摩擦特性等基础数据库来提高逆向计算系统初始数据的准确性,从而提高交通事故鉴定的精度。     

追尾碰撞下液罐车罐体变形失效仿真研究

为降低罐车追尾碰撞造成的危害,运用Hyper Mesh软件建立客车和罐车的有限元模型,并将该模型导入LS-DYNA程序,构建追尾碰撞仿真模型;计算2车碰撞过程中罐体结构变形量,分析不同冲击载荷和液体属性对罐体碰撞的应力分布、位移变化以及损伤变形演变的影响,验证该模型的科学性和有效性;并以罐车装载汽油为例进行计算与分析。结果表明:相同接触位移下,初始撞击速度越大,罐体变形量越大;同一碰撞速度下,变形位移量与接触位移呈正相关;充装率为0. 9时,罐体破裂的临界碰撞速度为43 km/h;用该仿真模型能够得出罐体破裂失效后的液体泄漏速率和泄漏量等参数。     

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%。     

山区二级公路交通事故致因的时间演化机制

为获取二级公路事故致因的时间演化机制,根据云南省元(谋)双(柏)二级公路2012—2017年事故数据,以交通事故严重程度为因变量,以时间、交通运行环境及交通事故参与者等为自变量,基于熵权-逼近理想解排序(TOPSIS)法量化交通事故严重程度;采用相关性分析法分析自变量与因变量间的相关程度;依托Logistic模型建立各年交通事故严重程度分析模型,并从拟合优度检验和预测准度检验等2方面检验模型的信度与效度。结果表明:事故发生天气、时间段、事故形态、是否涉及无防护车辆以及是否涉及大型车辆等与事故严重程度相关性较高,且形态为碰撞行人、涉及无防护车辆或大型车辆的事故严重程度较高。     

推算交通事故汽车碰撞速度的综合约束方法

推算汽车交通事故中车辆的碰撞速度是进行交通事故技术鉴定的重要内容。笔者提出不同于理论计算和经验方法的综合计算方法,来推算汽车的碰撞速度。这种方法可避免单参数方法造成的失误,经实践检验可行     

基于最优尺度Logit模型的交通事故形态致因分析

为剖析典型交通事故形态致因,在利用最优尺度分析法诊断交通事故形态致因共线性的基础上,筛选关键影响因素,构建无序多分类Logit交通事故致因模型并对模型进行参数标定,并选择100个交通事故样本对模型进行精度验证,该模型相对误差仅为4.0%,能够较为准确地分析典型交通事故形态致因。研究结果表明:路侧及中央隔离设施、照明是事故的保护性因子,可有效降低事故率;路侧行道树设置不合理或未及时修剪,使车辆不能有效识别道路信息,是正面碰撞的重要影响因素;机非混合道是事故的危险因子,增大了侧面碰撞事故发生概率。研究结果可为交通隐患精准识别、交通事故主动预防以及交通设施科学设计提供理论依据和技术支撑。     

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。     

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。     

交通事故时间序列预测模型研究

为提升交通事故时间序列预测精度,建立一个基于相关向量机(RVM)的交通事故时序序列预测模型。结合RVM的建模与求解思想,建立交通事故时间序列预测函数关系式;设计交通时序参数预测模型实现流程,并选取均方根误差(RMSE)、模型训练时间等作为评价指标;以我国交通事故数、万车死亡率、10万人口死亡率为例,验证所建模型的有效性。实例验证表明:所建模型对不同的交通事故时间序列指标预测效果良好,预测精度高于灰色预测、自回归移动平均模型、支持向量机(SVM)等经典模型。     

汽车行人碰撞接触中行人运动学规律仿真研究

基于交通事故模拟分析PC-Crash软件及其内嵌多体系统动力学分析MADYMO模块,建立并验证了车辆多体模型和行人多体模型;对汽车与行人碰撞接触阶段的行人运动学具有较大影响的因素展开广泛分析,并构建汽车行人碰撞仿真试验方案;通过选取对汽车与行人碰撞接触阶段具有较大影响的因素作为仿真试验的自变量,对不同碰撞环境下汽车与行人碰撞接触过程中的行人运动学规律(包括运动姿态和对应的碰撞车速阈值)进行深入研究;汽车行人碰撞仿真与真实事故以及碰撞试验对比具有较好的规律吻合性和一致性。研究表明,笔者采用的计算机建模仿真方法在汽车行人碰撞运动学研究中具有实用价值。     

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。     

交叉口交通事故处置用车辆协同控制模型

为应急处置交叉口突发交通事故造成的拥堵情况,利用车联网的车车(V2V)通信技术,根据车联网车辆实时播报的位置、速度等信息,以交通总延误最小为目标设定车辆的通过次序及行车轨迹,构建车辆协同控制模型;为提高求解精度和效率,提出基于遍历树和滚动优化的模型求解算法;最后搭建仿真平台验证模型有效性。结果表明:所提出的控制模型和求解算法明显优于传统的信号控制方法,显著降低了事故车辆对交叉口运行的影响。     

空域规划中碰撞风险模型研究

为找到可操作的空域规划碰撞风险计算方法,基于空域规划参数,改进原有模型,建立航段上每飞行小时飞机的碰撞风险模型。首先,分析空域规划过程中终端区空域和航路巡航阶段航迹夹角0~180°情况下的碰撞风险;然后,将碰撞风险表示为来源于一条航段上飞机的碰撞风险和来源于其他多条航段上飞机的碰撞风险之和,建立碰撞风险模型;最后,将终端区空域规划中的相关参数值输入到该模型,计算2种方案的碰撞风险,并分析碰撞风险随参数的变化趋势。研究结果表明:在已给定其他参数值的条件下,碰撞风险随所需导航性能(RNP)数值、航段起始点高度以及航段起始点的纵向标称距离的增加(垂直标称距离减少)而增加,随着航迹夹角和飞行梯度的增加而减小。因此,可利用该模型计算并分析不同方案的碰撞风险。     

基于Adaptive Lasso及RF算法的冰雪天气交通事故分析

为分析冰雪天气下高速公路交通事故频发致因,量化分析驾驶环境、驾驶员及车辆情况对事故的影响,根据Adaptive Lasso和随机森林(RF)混合算法建立预测模型。以10年约30万组冰雪环境下高速公路交通事故数据为例,训练改进预测模型验证其准确性。结果表明,混合算法的准确度和拟合程度都优于支持向量机(SVM)、分类回归树(CART)及RF等单独算法。交通事故与环境因素相关性最显著,坡路、弯道及交叉口处事故受冰雪环境影响较大;事故与驾驶员因素中部分因素显著相关,如驾驶员性别及安全带使用情况;本地驾驶员对驾驶能力及冰雪环境的估计错误更易导致交通事故。     

基于三维点云的车辆残余变形求解

为提高事故车辆车身残余变形的测量速度及精度,采用三维激光扫描技术分别获取事故车及原型车的点云数据,利用改进的最近点迭代(ICP)算法配准原型车身与已变形车身2者间相同部件的点云;就变形部位对原型车和变形车进行比较,得到变形轮廓和基准线轮廓,并按照6点法求得残余变形。结果表明,用改进ICP算法能够较大提升处理效率;利用点云数据所得残余变形量较手工方法更客观准确。     

基于灰色关联分析的车辆交通事故规律研究

针对车辆交通事故统计数据少、事故原因划分模糊等特点,运用灰色系统理论思想,建立车辆交通事故灰色关联分析模型。根据车辆交通事故起数、死亡人数、受伤人数与各事故原因之间的灰色关联度,计算车辆交通事故因素关联序,确定车辆交通事故各原因的重要程度。分析影响车辆交通事故的最优支配因素,并据此研究车辆交通事故规律。研究结果表明,部队汽车驾驶员交通违法是造成车辆交通事故的主要原因,违法违纪成为制约车辆安全管理的一个重点和难点问题。     

车辆碰撞特性的数值仿真及试验研究

运用显式动态有限元方法建立了某车辆的有限元模型 ,按照国家标准对整车进行了正面碰撞仿真计算和实车正面碰撞试验。通过仿真计算和实验的对比分析 ,其结果表明 :仿真计算的变形结果和试验吻合较好 ,车身上一些主要部位的加速度曲线在趋势上也基本吻合 ,说明运用有限元法进行车辆的仿真切实可行。分析结果为车辆的安全性设计提供了参考依据。     

汽车正面碰撞中驾驶人坐姿对其损伤影响研究

为研究汽车正面碰撞时驾驶人坐姿对其损伤的影响,根据实车碰撞试验数据,建立车辆驾驶舱-驾驶人-约束系统的MADYMO仿真模型,并予以验证。利用仿真模型开展车速为56 km/h的100%正面碰撞试验,将假人定位并调整其参数,分析驾驶人碰撞前的8种典型姿态对其碰撞后损伤风险的影响,并对比头部损伤值(HIC)、胸部连续3 ms损伤值、胸部压缩量以及颈部、腿部的受力情况。结果表明,碰撞时驾驶人的坐姿对身体各个区域的损伤风险有较大影响;驾驶人碰撞时的纵向位置对其损伤风险影响最显著。