地面輪胎痕跡在道路交通事故重建中的作用

摘 要:地面輪胎痕跡是道路交通事故現場的重要痕跡，地面輪胎痕跡的科學應用是事故重建工作的基礎。本文介紹了地面輪胎痕跡的概念、種類、形成機理、特點及其在道路事故重建中作用。

關鍵詞:地面輪胎痕跡 道路交通 事故重建 作用

中圖分類號:D918文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011）04(b）-0077-02

地面輪胎痕跡是地面痕跡的一種，在此前的文章中作者曾介紹了地面痕跡及散落物在道路交通事故重建中的作用，因地面輪胎痕跡的種類較多、形成機理較為復雜，限于篇幅，未將地面輪胎痕跡列為地面痕跡予以介紹。事實上，地面輪胎痕跡是地面痕跡中非常重要的一種，是道路交通事故現場重建之基，可謂重中之重。因此，為全面介紹地面痕跡在道路交通事故重建中的作用，作為前文的補充，本文著重對地面輪胎痕跡的概念、種類、形成機理、特點及其在道路事故重建中的作用作一介紹。

1 地面輪胎痕跡的形成機理及種類

地面輪胎痕跡是車輛輪胎相對于地面作滾動、滑移等運動時留在地面上的印跡[1]。車輛運動的過程中，輪胎是造痕體，地面是承痕體，兩者相互作用在地面上形成形象痕跡。

1.1 地面輪胎痕跡的形成機理

地面輪胎痕跡的形成與車輛輪胎運動的狀態密切相關。車輛在行駛過程中，輪胎自由轉動時，會在地面上遺留形態與胎面花紋基本一致的痕跡(滾印);輪胎受制動力作用時，輪胎未被抱死階段(既有轉動又有因車體慣性而起的相對于地面的滑動)，會在地面遺留輪胎花紋依稀可辨并漸至模糊的痕跡(壓印);輪胎完全被抱死后，胎冠在地面上滑動，會留下粗黑的痕跡，輪胎花紋形態則無法辨認(拖印)。此外，車輛受制動力或碰撞沖擊力或轉向離心力的作用，偏離原行進方向相對于地面作橫向滑移運動時，從而在地面上留下側滑痕跡(側滑印)。其中，在地面干燥的情況下，輪胎相對于地面滑動時，地面印痕形成機理如下:輪胎在滑動時，胎冠內炭黑(橡膠間的配合劑)附著于地面及地面瀝青融化、變黑等是地面遺留深色輪胎印痕的原因。對車體較輕的輪胎而言，因接地壓力較低，常溫下不易留下地面印痕，但在滑動過程中，胎面與地面摩擦生熱而使胎面橡膠溫度升高，當高至接近瀝青或橡膠的融點時，橡膠會軟化使炭黑附于地面形成印痕;反之，對于車體較重的輪胎，因接地壓力較高，胎面橡膠容易磨耗，即使常溫下地面印痕也易于產生[2]。

受輪胎磨損程度、道路狀況、車輛制動性能、制動方式、碰撞方式、氣候條件等諸多因素的影響，地面輪胎痕跡的質量亦有高低之分，但形成機理大致如此。

1.2 地面輪胎痕跡的種類

1.2.1 地面輪胎滾印(imprint)

車輛輪胎相對于地面作純滾動運動時，留在地面上的印跡。能清晰反映輪胎胎面花紋形態、花紋組合形態、胎面磨損和機械損傷等特征。

1.2.2 地面輪胎壓印(scuffmark)

車輛輪胎受制動力作用，沿行進方向相對于地面作滾動、滑移復合運動時，留在地面上的印跡。車輛制動時，車輪未抱死之前，會在地面留下輪胎制動壓印;車輛加速運動時，如施加力過大，其從動輪相對地面會產生滑移，形成加速壓印;車輛轉彎時，由于速度較大，在離心力作用下，重心向外側兩輪轉移，同時輪胎向外側滑移在地面形成轉彎壓印;車輛發生碰撞接觸后，輪胎會產生橫向滑移從而形成碰撞壓印;泄氣輪胎也會產生波形并常帶有轉向特征的輪胎壓印。

1.2.3 地面輪胎拖印(skid mark)

車輛輪胎受制動力作用，沿行進方向相對于地面作滑移運動時，留在地面上的印跡。車輛正常制動的情況下，輪胎通常會在地面留下兩條平行的直線，即正常制動拖印。此外，駕駛人間斷制動時，地面會留下間斷制動拖印;車輛在制動過程中，如與其他車輛或物體發生碰撞接觸，地面會留下突變制動拖印;如車輛制動不均衡，地面會留有兩側印痕長度不等的制動拖印;如因道路條件或制動失效，使用駐車制動時，后輪會在地面遺留多方向的制動拖印。

1.2.4 地面輪胎側滑印(yaw mark)

車輛受制動力或碰撞沖擊力或轉向離心力的作用，偏離原行進方向相對于地面作橫向滑移運動時，留在地面上的印跡。車輛在行駛過程中，在急轉彎時，由于側向力作用，發生側滑的輪胎會在地面遺留扭曲的轉向側滑印痕;車輛運行過程中，如與其他車輛或物體發生接觸碰撞，輪胎會在地面遺留碰撞側滑印痕;車輛在制動時發生側滑或側偏，地面會遺留輪胎的制動側滑印痕;車輛在驅動時發生側滑或側偏，則會在地面留下驅動側滑印痕。

以上地面輪胎痕跡中，在道路交通事故現場中以地面輪胎拖印最為常見[3]。

2 地面輪胎痕跡的特征及作用

基于不同的形成機理，地面輪胎痕跡會表現出不同的形象特征，這些形象特征有助于事故重建中車輛行駛方向、車速、第一接觸點、最大接觸點、碰撞位置、受力方向、加減速等因素的研判。具體而言:

2.1 地面輪胎滾印(imprint)

輪胎滾印能夠清晰地反映出輪胎胎冠花紋的形態特征、組合特征及胎面磨損與機械損傷特征，其形成受車輛荷載、輪胎壓力、地面狀況等因素影響。通常，滾印寬度與輪胎胎冠寬度基本上一致。根據滾印的數量、寬度和花紋形態可以確定車輛輪胎的種類、規格、數量及車輛的行駛方向、運行軌跡。如滾印能準確反映出車輛輪數和軸數，可據此確定車輛種類，然后，依據胎冠寬度、輪距和軸距，參照車輛參數可確定車型。

橫向花紋輪胎或橫向花紋溝較寬的輪胎，在柏油、水泥或較硬的土路上行駛，花紋塊先接觸地面的一側形成的痕跡顏色深，后接觸路得一側，其痕跡顏色較淺。因此，在同一花紋塊上，痕跡顏色由深至淺的方向為行駛方向。

2.2 地面輪胎壓印(scuffmark)

輪胎壓印的寬度與輪胎胎冠寬度基本一致，其所反映的胎冠花紋沿車輛行駛方向稍有延伸。

輪胎制動壓印總是出現在制動拖印之前，壓印終點和拖印起點的位置很難確定，在測量拖印長度時應將兩者一并測量;加速壓印形成過程中，由于加速時車輪的轉動向后產生作用力，可使一些小石塊和砂料被剝掉并形成刮痕;轉彎壓印通常是一條窄線，顏色較深;泄氣輪胎會形成中央凹入狀，其壓印為兩條細長的痕跡，很像前輪拖印，但前輪拖印中常伴有由小石塊、砂料等沿滑行方向所造成的刮痕線，而泄氣輪胎壓印中此類刮痕均為橫向且為波形并常伴有轉向特征。此外，裝有ABS的汽車在制動時會留下輪胎壓痕(有些車型為輕微的拖印)，痕跡的形態呈線條狀，并可以看到變形的輪胎花紋形態;痕跡輕淡不易被發現且容易消失、痕跡終點處無遺留的橡膠顆粒[4]。

當汽車急速起動時，砂土會在輪胎后下方產生隆起，形成起動痕跡。利用它可判斷車輛加減速并輔助判斷其行駛方向。

壓印的作用除了與滾印相同之處外，根據制動壓印還可以確認車輛有過制動過程:根據其他壓印痕跡可以判斷車輛當時的運動狀況。

2.3 地面輪胎拖印(skid mark)

汽車車種、車型不同，使用輪胎的數目、輪距、輪胎胎面的大小及花紋也不一樣。因此，在肇事逃逸現場，根據制動拖印測量出輪距、輪胎胎面寬度，發現輪胎磨損、損壞情況，從中可以判斷出輪胎的新舊、尺寸、名稱、輪胎的制造廠家等，進一步推斷出裝配此種輪胎的車輛種類、車型，進而偵查肇事逃逸車輛。

拖印受輪胎氣壓、車輛裝載、載荷轉移、地面狀況及車輛運動狀態等因素的影響，其寬度和形狀也有所不同。正常情況下，拖印呈黑色線條狀，一般不能顯示胎面花紋形狀，其寬度與胎面寬度基本上一致;橫溝輪胎花紋的制動拖印內無槽的痕跡，縱溝輪胎花紋拖印內大多可見槽的痕跡，但當縱溝輪胎傾斜地向前直線滑動時，因拖印寬度變大，其中槽的形狀不明顯;在無制動跑偏或側滑的情況下，若車輛前后輪均為單輪，其制動拖印相互重合，當車輛后輪為雙輪時，前輪制動拖印位于雙后輪制動拖印中間;若兩車追尾碰撞，后車在來不及制動的情況下碰撞已制動的前車，地面往往只留下前車輪胎拖印，若碰撞后后車后退，則可能出現前輪印跡粗濃、后輪印跡暗淡的壓印。根據制動拖印可以判斷車輛行駛方向，還可以根據制動拖印的長度，推斷車輛碰撞前的行駛速度，同時還可以輔助判斷車輛運行軌跡。

車輛制動不均衡時，左右車輪可能會形成長度不一的制動拖印，據此可判斷車輛制動性能。

在柏油、水泥及較硬的土路上制動時，輪胎花紋由清晰逐漸模糊的方向或拖痕由輕到重的方向為車輛行駛方向。另外當汽車在松軟的土路或夏季的柏油路上緊急制動時，在停止處會形成凹陷。利用它可輔助判斷行駛方向。

2.4 地面輪胎側滑印(yaw mark)

輪胎側滑印是車輛輪胎受側向力作用，偏離原行進方向相對地面作側向滑移運動時留在地面上的痕跡。

制動側滑印一般顯示不出輪胎胎冠花紋且寬度大于胎冠寬度，根據制動側滑印可計算制動前車速、判斷車輛行駛方向。

當車輛急轉彎時，轉向側滑印發生扭曲，其外側顏色更深;同時車輛外側車輪側滑印痕較內側車輪顏色更濃、更為清晰。如果汽車是在柏油或水泥地面上轉彎，則在轉彎處的輪胎痕跡上形成相互平行的傾斜線條，線條痕跡與車輛行駛方向呈銳角。藉此可判斷車輛行駛方向、計算車輛制動前的速度。

碰撞側滑印的形態與碰撞類型、碰撞接觸部位、地面狀況、車體動能速度等因素有關。其特征是輪胎印痕突然轉折出現拐點且顏色較深，轉折后印痕寬度較未轉折前寬。根據碰撞側滑印痕轉折的方向和角度可以確定第一接觸點、碰撞的位置和受力方向，進而判斷車輛行駛方向、計算碰撞前的速度。

3 結語

地面輪胎痕跡的科學運用有助于確定道路交通事故過程中車輛行駛路徑、車輛類型、行駛速度、碰撞接觸點、受力方向、時間(如反應時間)等基礎數據和信息，進而為道路交通事故重建工作打下堅實基礎;然而，我們知道，事故現場是一個有機整體，只有將地面輪胎痕跡分析與人體損傷、車體痕跡、地面(損傷)痕跡、散落物以及證人證言、當事人陳述等情況結合使用，綜合分析研判，才能做好事故重建工作。

參考文獻

[1]GA41-2005.交通事故痕跡物證勘驗[S].中華人民共和國公共安全行業標準，2005.

[2]莊繼德.汽車輪胎學[M].北京:北京理工大學出版社，1995.401.

[3]Ying-wei WANG.A DISTNACE-BASE MATCHING MODEL FOR CLASSIFYING TIRE-MARKS AT ACCIDENT SCENE[J]，Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies，Vol.5，October，2003， 2708～2721.

[4] 劉建軍.裝有ABS汽車輪胎痕跡研究[J].公安大學學報(自然科學版)，2001，22(2):29～33.

[5]劉文順．交通事故現場無制動拖印的車速分析[J]．科技創新導報，2008，10:66．