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。     

人车碰撞中行人大腿保护研究

研究提高人车碰撞中行人大腿的保护性能的方法。首先对大腿伤害机理,伤害评价指标以及车辆自身结构进行阐述和研究,总结车辆前端结构的关键参数;对某车型的前大灯进行结构改进,按照欧洲新车安全评鉴协会(Euro NCAP)行人大腿保护的试验评价方法,改进后进行碰撞试验;建立装有发动机罩安全气囊的整车仿真模型,验证安全气囊对行人大腿的保护性能。经过试验和仿真可以得出:车辆前大灯结构刚度改进和发动机罩安全气囊可以改善行人大腿的保护性能。     

汽车一体化安全与行人保护研究

汽车一体化安全把汽车被动安全与主动安全有机结合,可以充分发挥主、被动安全措施的最佳效用,其代表技术是汽车预碰撞安全,该技术已成为汽车安全领域新的研究热点和发展趋势。笔者介绍了汽车一体化安全的定义与组成,通过应用实例概述了汽车预碰撞安全的研究现状。通过统计分析人-车碰撞时序探讨汽车一体化安全技术应用于行人保护的必要性。在此基础上介绍了基于一体化安全的行人碰撞保护方案的基本原理,列举应用实例分析该方案的技术特点,应用实例表明一体化安全可以为行人提供更好的保护效果,将成为行人碰撞保护今后的发展方向。     

我国(讨论稿)和欧洲关于行人保护法规的异同点

通过对欧洲和我国讨论稿关于行人保护法规的分析比较研究,在定义方面有着相同和不同;在下腿型冲击器对保险杠的试验、上腿型冲击器对保险杠的试验、儿童头型冲击器对发动机罩的试验、成人头型冲击器对发动机罩的试验等实验中,使用的实验仪器设备、实验手段和方法、实验程序、评价指标存在着相同和不同之处。与欧洲法规相比,我国讨论稿的一些评价指标值有待进一步完善,试验手段和方法需要进一步改进,通过比较分析来不断修订我国行人保护法规讨论稿,以利于我国未来正式颁布行人保护法规。     

铝质发动机罩的行人碰撞保护研究

应用HyperMesh建立发动机罩和行人头部的有限元模型,利用LS-DYNA有限元分析软件研究人的头部与钢质、铝质发动机罩相撞时的动态响应问题,并经试验验证。对头模撞击铝质发动机罩与钢质发动机罩作了比较,得出铝质发动机罩对行人头部具有更好保护效果的结论。对铝质发动机罩内、外板的厚度进行改进设计,得到综合轻量化、刚度及安全性3方面的要求都比较好的设计方案。最后对铝质发动机罩的内板结构进行拓扑优化设计,得到了在保证刚度的前提下减重效果最好、具有优异的行人碰撞保护性能的铝质发动机罩结构。     

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。     

多条件约束三维动态行人疏散路径优化方法

针对约束环境下的行人疏散路径选择问题,提出了三维动态行人疏散路径优化方法。通过元胞自动机模型的拓展建立了三维行人疏散网格模型和三维解空间,在此基础上,综合考虑行人视域、路径距离、行人空间分布等多条件约束。引入路径寻优方法(Ant Colony Algorithm)、改进的社会力模型、更新的启发函数和信息素,构建了新的行人路径选择与优化机制。仿真结果符合实际路径优化需求,模型算法平衡了各出口利用率,提高了行人整体疏散效率,为三维空间下的行人疏散路径优化问题的解决提供了新的思路和方案,生成的疏散路径信息有望反馈到地标系统中并有效指导突发情况下行人的路径选择。     

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。     

行人与厢式客车碰撞后的运动形态及损伤研究

为研究厢式客车与行人碰撞后行人运动形态及其损伤机制,根据国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的一个真实案例,利用Madymo仿真软件,建立厢式客车的前部结构模型和中国50百分位的假人模型。在此基础上进行计算机模拟试验,以人体损伤指标为评价标准,研究不同车速和行人朝向对碰撞后的行人运动形态及损伤的影响。结果表明:车速和行人朝向是影响行人损伤程度的主要因素,行人朝向对碰撞后的行人运动形态影响较大;此外,行人先与厢式客车碰撞一侧的小腿损伤值明显大于后碰一侧,行人与地面二次碰撞造成的头部损伤是导致行人死亡的主要原因。     

ISO发布新的紧急状态下船用呼吸器国际标准

船员在运输化学物质或气体,因为碰撞或其他事故导致泄漏时,会产生潜在的危险。因此,国际标准化组织(ISO)最近发布了新的紧急救生呼吸设备标准—ISO23269-4:2010《船舶和海洋     

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。     

基于行人占据区域的泰森多边形人员密度统计方法

行人动力学的研究一直是火灾下人员疏散研究的重要内容。研究者通过大量观测和可控实验,获得行人的运动行为特征,揭示人员运动规律,但是仍然缺乏足够的定量校准的实验数据。在总结了前人对于实验中全局密度与局部密度统计方法的基础上,基于泰森多边形方法,结合人际关系距离与视野的观念,提出了一种行人占据多边形的速度密度统计方法。通过对平均密度平均速度的比较发现,方法得到的结果比传统统计方法得到的结果波动更小且更接近于连续变化、在密度低时比泰森多边形方法的结果更符合实际情况;而对于个人的速度密度散点图,结果也比泰森多边形方法的结果更为集中,尤其是除去了密度小而速度低的不合理数据点。     

视野受限情况下行人疏散行为特征试验研究

为了提高突发事件下人群应急疏散的效率,开展行人疏散试验来深入分析视野受限情况下行人疏散行为特征与人-环境相互影响,并基于行人运动学特征与安全心理学进行综合分析。研究结果表明：视野受限下行人总是先寻找“墙体”这一参照物,此后通过沿墙走直到找到出口,但也有少部分风险偏好者会丢掉参照物去寻找捷径;平均疏散速度为0.584 m/s,寻找墙时段的速度明显慢于沿墙走阶段;当行人在靠墙行走时,以不超过15°偏向墙面一侧以提高疏散效率。研究结果可为人群疏散管理和应急设施开发提供参考。     

面向实时人群动力学分析的深度基本图网络

当前行人疏散实验中基本图计算方法通常是通过对每个行人进行跟踪实现的.但这种跟踪方法难以实现实时人群动力学分析.针对这一问题,提出了深度基本图网络.实验提出的网络框架由两个模块组成,即多尺度递归卷积神经网络(MSR-Net)和光流模块,分别对行人密度和行人速度进行估计.具体来讲,MSR-Net学习了输入图像与行人密度图之...     

考虑礼让规则与出口切分的瓶颈处行人动力学规律研究*

为研究礼让规则和出口切分对瓶颈处行人微观行为及通行效率的影响,充分调研并设计行人动力学规律实验,使用图像识别技术从采集的实验视频中获取行人运动轨迹与坐标数据。研究表明:行人平均速度与视野内行人平均最近距离呈正相关、与视野内平均人数、相对角度呈负相关;同向从众、反向避让的行人行为特征导致行人在通过瓶颈时会出现明显分层现象,平均层间距150 mm。考虑礼让规则时,通行效率与初始人员数量呈负相关,但行人反应时间间隔的不确定性导致瓶颈整体通行效率下降,适当瓶颈宽度可避免“成拱”现象发生并提高瓶颈空间利用率,进而提高通行效率;非拥挤状态下竞争规则比礼让规则的通行效率更高;将宽2 m的瓶颈划分多个出口瓶颈整体通行效率变化不大,但单个出口通行效率明显提高,且面对多出口选择时行人表现出右侧出口选择倾向性。     

复合材料发动机罩的行人头部保护研究

为研究聚丙烯复合材料发动机罩的行人保护性能,应用ANSA软件建立发动机罩和行人头部冲击器的有限元模型;参照欧盟EC 78/2009行人保护法规要求,选取碰撞危险点;应用LS-DYNA有限元分析软件研究相同结构下聚丙烯复合材料发动机罩和钢制发动机罩的行人保护能力以及静态刚度,比较不同配比材料发动机罩的吸能特性和头部碰撞损伤的相关加速度值,并针对铰链处进行结构优化设计。研究表明:所设计的新的聚丙烯复合材料发动机罩在保证刚度的条件下,有明显减重效果,并在头部碰撞区域对行人头部有较好保护效果。     

信号控制交叉口行人过街等待时间研究

为保护行人过街时的安全及减少行人违章行为,通过分析行人过街的等待规律,构建了信号控制行人过街等待的生存分析方法。对上海市典型交叉口的行人过街等待行为的观测及分析,得到了行人等待的生存曲线,建立了行人违章危险度随行人自身及环境因素影响的COX风险回归模型。结果表明:行人在路边等待过街最大可忍受等待时间为90s,在中间安全岛的最大可忍受等待时间仅为50s;行人等待时间与行人年龄、红灯时间、穿越车道数、冲突方向车流量、是否二次过街相关,与行人性别无关;合理的交叉口设计和信号控制能提高行人的遵章率、降低违章危险度。笔者建议:信号控制交叉口行人红灯时间不超过90s,行人在安全岛最大等待时间不超过50s。     

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。     

男性腹部脂肪量与死亡率相关

德国汽车虽多．道路交通却总是秩序井然。 德国交通法没有汽车应礼让行人的规定，但德国司机总是充分尊重行人的路权。前方路上如有行人，司机不会按喇叭催促，而是耐心等待行人觉察身后有车并主动闪开，或者先慢慢跟在后面，再想办法绕开行人。     

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...