袁泉,陳宏云,李一兵(.清華大學汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室,北京00083;.交通運輸部公路交通安全技術交通行業(yè)重點實驗室,北京00088)
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汽車-弱勢道路使用者事故的碰撞速度與傷害嚴重度研究
袁泉1,2,陳宏云2,李一兵1
(1.清華大學汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室,北京100083;2.交通運輸部公路交通安全技術交通行業(yè)重點實驗室,北京100088)
摘要:目的某種程度上,交通事故的嚴重度后果取決于汽車碰撞速度等碰撞特征。為了充分有效利用事故的嚴重程度進行事故再現(xiàn)與車速分析,對事故嚴重度的量化描述及其與車速之間的關聯(lián)進行了深入探討。方法基于文獻綜述和事故調(diào)研,確定事故嚴重程度的特征參數(shù)及量化方法。面向汽車碰撞弱勢道路使用者事故,如汽車-行人、汽車-自行車事故,分別給出具體的事故嚴重度特征參數(shù),探討這些特征參數(shù)與碰撞速度之間的關系。結果選取弱勢道路使用者的損傷評分及特征傷害程度、汽車的風窗玻璃破裂特征和人車接觸的包絡線長度描述事故的嚴重程度,并與碰撞速度之間發(fā)生關聯(lián)。結論在汽車的路面痕跡及其制動措施不確定的情況下,事故嚴重程度的特征參數(shù)可以輔助用來分析或檢驗汽車碰撞速度。
關鍵詞:交通事故;傷害嚴重度;碰撞速度;弱勢道路使用者
E-mail: yuanq@tsinghua.edu.cn。
1.1弱勢道路使用者事故
所謂弱勢道路使用者,是指行人、非機動車駕駛?cè)说热狈Π踩Wo的道路交通參與者。相對于汽車而言,弱勢道路使用者的質(zhì)量、速度、安全性都不能相比,行人、騎車人又都是無防護措施的道路使用者,在道路交通事故中最易受到傷害,傷害程度相對也較嚴重,因而在交通系統(tǒng)中是弱者,應是交通安全研究中重點關注和保護的對象。
在我國,人車混行的現(xiàn)象在許多地區(qū)依然普遍存在。行人和自行車的使用者是道路上的弱勢群體,是引發(fā)交通事故的主要因素。統(tǒng)計資料顯示,在近年來發(fā)生的各種類型道路交通事故中,行人、自行車參與的交通事故數(shù)量較大,死亡比例居高不下。2014年的統(tǒng)計數(shù)字顯示[1]:我國行人、非機動車(包括自行車、三輪車、手推車、電動自行車、畜力車等)交通方式的死亡人數(shù)分別為15 110人、12 697人,約占交通事故中死亡人員總數(shù)的25.82%和21.69%,其中,電動自行車駕駛?cè)思s占死亡人數(shù)總量的10.87%。上述三類交通方式死亡人數(shù)合計約占交通事故死亡總數(shù)的將近一半。
汽車碰撞行人與汽車碰撞兩輪車騎車人、非機動車駕駛?cè)说热鮿萑后w的事故特征較為相似,亦可將其結合研究。對此類事故的發(fā)生規(guī)律和特點進行對比分析,為交通安全管理、事故再現(xiàn)分析和人體保護提供參考依據(jù),具有重要的應用價值和社會意義。
1.2車速鑒定分析
目前,我國公安交通管理部門對交通事故的分析和處理工作中,有關車速鑒定的需求非常迫切,特別是有弱勢道路使用者參與的交通事故,牽涉責任認定、保險理賠等事宜,急需科學有效的技術方法進行交通事故車速分析,為事故處理提供科學、客觀、準確的參考和判定依據(jù),提高交通事故處理的效率和公正性。
確定交通事故中各車輛碰撞前的行駛速度數(shù)值是事故再現(xiàn)的重要內(nèi)容,是交通事故鑒定的關鍵問題。交通事故的車速分析是指在事故發(fā)生后,以事故現(xiàn)場的車輛停定狀態(tài)、損壞情況、各種痕跡信息及人員傷害情況為依據(jù),運用相關理論方法、按照實驗數(shù)據(jù)以及專家經(jīng)驗建立的運動學和動力學模型,對事故發(fā)生時車輛的行駛速度及其變化規(guī)律進行推斷的過程。以此為基礎,可使整個事故過程的實際情況在時間和空間上得以重構。
車速分析的常用方法包括理論計算、經(jīng)驗分析、計算機模擬及綜合方法等。一般的事故分析中,通常是綜合了理論計算和經(jīng)驗分析對速度進行估算。由于交通事故的復雜特點,交通事故車速分析具有一定的難度和不確定性。目前,在車速分析和事故再現(xiàn)領域的具體問題主要包括:路面痕跡的確切勘查記錄、車輛變形的量化描述分析、車內(nèi)乘員的傷害匹配及身份還原、計算機仿真的驗證及碰撞試驗數(shù)據(jù)的更新應用等方面。隨著先進智能交通技術和車載記錄系統(tǒng)的不斷推廣,對道路交通系統(tǒng)中車輛運動參數(shù)的獲取將起到極大地推進作用。
為進行科學合理的車速分析,除運用力學、數(shù)學、統(tǒng)計學及事故再現(xiàn)等理論方法,車輛碰撞所致人體損傷程度可以用來輔助驗證交通事故再現(xiàn)結果。在缺少路面痕跡等直接證據(jù)的情況下,可考慮參考人體的特征傷情程度推斷車速。
交通事故發(fā)生的結果表征著事故的嚴重程度。事故的嚴重度結果通常是明確的,包括人體損傷、車輛變形、道路損壞、設施損壞等方面。這些客觀的、真實的、確切的結果能否利用來進行事故再現(xiàn)分析,是研究領域的熱點問題。對事故的嚴重度結果如能加以定量描述,如人體傷害程度,可以輔助進行事故再現(xiàn)與車速分析。為此,本文基于大量的文獻調(diào)研,對已有的汽車碰撞弱勢道路使用者事故的再現(xiàn)分析方法進行總結分析,重點關注事故傷害嚴重度的相關參數(shù)用于事故再現(xiàn)和車速分析,為相關的事故研究和處理提供參考。
2.1事故統(tǒng)計研究
總體而言,目前國內(nèi)外對于汽車碰撞行人事故研究的開展較多,而對普通自行車和電動自行車事故的研究相對較少。國內(nèi)對汽車碰撞實驗和事故再現(xiàn)模擬方面的研究較多,而作為基礎研究工作的對交通事故信息的統(tǒng)計與深入數(shù)據(jù)分析方面的研究則相對不足。
我國是自行車王國,騎自行車是中國城市居民最主要的短途代步交通方式,自行車參與的交通事故是中國交通事故的主要特點之一。近年來,電動自行車逐漸替代人力自行車和摩托車成為肇事非機動車的主流[1]。電動自行車擁有時速20km、重量40kg和最大功率240 W,在中國被分類按非機動車管理。目前這些車輛缺乏駕照、保險手續(xù),對騎車人也沒有頭盔的要求,其安全性較差。但由于其價格低廉、節(jié)能環(huán)保和方便實用發(fā)展非常迅速,深受廣大出行者的喜愛,自1984年問世,到2012年達到了1.2億輛[2]。然而,由于電動自行車引發(fā)的交通事故和交通安全問題日益嚴峻,事故數(shù)量和傷亡人數(shù)早已超過了普通自行車。相關問題也已引起了國際學者的研究關注[3-4]。
國際上關于人體傷害的研究目前主要集中于人體傷害建模、假人實驗、計算機模擬、事故統(tǒng)計分析等幾個方面。從20世紀70年代開始,國內(nèi)外有關汽車行人碰撞事故的調(diào)查研究與統(tǒng)計表明[5~8],下肢損傷是行人碰撞事故中致殘的主要原因。保險杠和發(fā)動機罩前緣是導致下肢損傷的主要致傷源。通常造成的損傷有:膝關節(jié)損傷、長骨骨折(包括股骨骨折和脛骨骨折、韌帶撕裂和拉傷)、髕骨骨折、踝關節(jié)與足錯位等。橫向剪切與彎曲被認為是造成行人下肢損傷最重要的兩個原因。
行人的損傷程度與碰撞速度、人體的身高及車輛前端的特點(長度、高度)有關[5]。研究表明[6],行人的受傷程度與車輛的前部形狀密切相關,發(fā)動機罩長度短時行人易與擋風玻璃接觸,相比長頭轎車而言,平頭車輛碰撞行人的情形致使頭部受傷機會大、腿部受傷幾率小。對事故調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),碰撞速度降低時行人下肢損傷程度減小。過去對行人事故的研究通常按照汽車碰撞速度、車輛前端類型和行人的身高進行分類[9]。根據(jù)NHTSA的PCDS數(shù)據(jù)研究,可以獲得詳細的行人事故信息,包括行人的年齡、身高、傷害區(qū)域和嚴重度以及車輛類型、碰撞速度等[10]。在這些因素中,身高和碰撞速度決定行人的接觸區(qū)域和傷害程度[11]。關于中國行人傷害的相關研究,通過對人車事故傷害分布的總結可以了解到,行人下肢傷害約占27.4%,與其他國家的情況相似[12]。
近年來,國際有關學者對自行車事故人體傷害進行了統(tǒng)計分析研究[13-15],并將騎車人和行人的傷害特征進行對比[16]。此外,三輪車等常見的非機動車事故,所造成的人體損傷均可列入弱勢道路使用者人體損傷類型,尚缺少相關深入的數(shù)據(jù)分析。
2.2事故再現(xiàn)研究
一般情況下,汽車碰撞弱勢道路使用者事故的車速分析和事故再現(xiàn)依賴于路面遺留的車輛輪胎印跡和人體痕跡,而很多事故往往缺乏這方面的信息而難于進行計算。
目前此類事故研究中,“人體拋距”是估算事故車輛碰撞車速的重要參數(shù)。Randles等[17]根據(jù)實際行人事故總結了車輛碰撞速度和行人拋出距離之間的相關性聯(lián)系,并與現(xiàn)有的碰撞試驗數(shù)據(jù)進行對比。作為科學事故再現(xiàn)方法的一部分,Otte等[18]在2004年研究了行人和騎車人的拋出距離,有助于那些沒有太多事故再現(xiàn)經(jīng)驗的初學研究者的工作。此項研究主要是為相關的鑒定人員描述事故再現(xiàn)和碰撞速度鑒定的標準。
許多碰撞車速分析方法都依賴于事故中人體拋距值的準確勘測,但在實際的交通事故現(xiàn)場勘查工作中,人體拋距的具體數(shù)值往往由于人、車、路、環(huán)境等各種因素的干擾而無法確定,導致隨后的碰撞車速分析工作難以順利開展。而大部分事故在碰撞后都會產(chǎn)生具體的車輛損壞和人體傷害數(shù)據(jù)信息,可以輔助用于事故再現(xiàn)。
人體傷害代表了事故的嚴重程度,也反應了碰撞速度的大小。以往的研究指出,通過事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取人體傷害嚴重程度與碰撞車速之間的關聯(lián),進而應用人體傷害來估計碰撞速度。基于PCDS (Pedestrian Crash Data Study)數(shù)據(jù)庫,Stammen等[19]在2002年開展了事故統(tǒng)計分析和抽樣案例再現(xiàn),確定行人和車輛的碰撞前運動與人體傷害及車輛損壞情況之間的關聯(lián)。Weng等[20]則考慮將行人的傷害作為人車事故再現(xiàn)方法的一個評價標準。然而,這方面應用的可靠性取決于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的代表性以及具體事故案例的特征。
利用人體損傷實驗、事故調(diào)研與統(tǒng)計研究所得規(guī)律可以輔助進行事故再現(xiàn),如碰撞車速分析與人員交通身份還原。隨著計算機模擬軟件的不斷發(fā)展,已成為結合利用人體損傷數(shù)據(jù)進行事故再現(xiàn)和相關信息融合的必備工具。
3.1人體損傷的描述與分級
交通事故中涉及到的人體,基本信息包括人的性別、年齡、身高、體重、體態(tài)、傷亡結果等內(nèi)容,具體的損傷信息分為人體各區(qū)域的骨折情況和臟器損傷信息兩大部分。
對人體損傷根據(jù)研究需要進行定性或定量的描述與分級。如定性描述通常包括從無傷、輕傷、重傷到致命傷等不同級別,用于宏觀定性研究。在對人體傷害嚴重度與事故因素的相關性進行邏輯建模研究時,根據(jù)實際數(shù)據(jù)特點,傷害的類型分為可能傷害、顯著傷害和嚴重/致命傷害等類型[21]。對人體損傷的定量描述則有具體的定義和標準規(guī)定。
簡明創(chuàng)傷標準AIS(Abbreviated Injury Scale)是對人體某一組織或器官損傷進行量化評分的方法。損傷嚴重度評分ISS則更全面的反映人體損傷程度[22]。一般選擇人體典型部位的AIS最大值MAIS和ISS值共同作為定量描述人體損傷程度的基本特征參數(shù)。根據(jù)人體損傷信息,依照AIS評分規(guī)則方法,對人體各典型部位的損傷程度進行評定,對各例事故中的人體給出典型損傷部位的AIS及MAIS、ISS值,為事故的車速輔助分析及損傷統(tǒng)計提供具體的數(shù)據(jù)。據(jù)此得到的人體傷害ISS值與車輛碰撞速度之間的統(tǒng)計關系[23]。
此外,頭部傷害標準HIC(Head Injury Criterion)可以顯示頭部損傷的程度,區(qū)分頭蓋骨骨折和腦損傷。世界各國的機動車安全標準幾乎都取HIC=1000作為安全界限值。
3.2人體損傷程度的應用
行人事故中的重要特征損傷和致命傷為頭部,根據(jù)頭骨是否發(fā)生骨折可以推斷車輛的碰撞速度。如行人被汽車碰撞后頭部著地但未骨折,可判斷其沖擊加速度在150 g以下,再由相關的統(tǒng)計研究結果,可推斷其對應的碰撞速度約為30 km/h以下[13]。已有利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立行人的人體損傷AIS值與對應碰撞速度的概率關系,如碰撞速度與行人的致命風險的概率統(tǒng)計關系,37 km/h的致命風險為10%,51km/h為25%,68 km/h為50%,80 km/h為75%,93km/h為90%[24]。類似的數(shù)據(jù)可以檢驗對行人交通事故的車速估算結果。
綜合運用法醫(yī)學、生物力學研究交通事故人體損傷,基于對大量事故案例數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,建立人體損傷-車輛碰撞速度關系模型,以期實現(xiàn)利用人體損傷特征信息對車輛碰撞速度進行估計,輔助進行事故再現(xiàn)。
綜上,利用統(tǒng)計、仿真等方法探尋事故中弱勢道路使用者頭部的MAIS值、HIC值與碰撞速度三者之間的相關性聯(lián)系,構建從人體損傷的量化指標MAIS通過HIC關聯(lián)車輛碰撞速度的綜合分析模型,并根據(jù)事故現(xiàn)場具體的信息特點選擇適合的計算方法,結合人體損傷信息進行車速分析和事故再現(xiàn)[25]。
3.3人體損傷的計算機模擬
利用計算機軟件進行人車事故模擬分析,能在一定程度上提高事故再現(xiàn)的精度,但軟件模擬本身需要輸入大量繁復的參數(shù)信息,由于很多復雜因素和條件限制,輸入?yún)?shù)一般要依靠經(jīng)驗和估計確定,同時,使用軟件進行事故模擬的時間和人力的代價較高,增大了使用的難度,也因此降低了實用性。然而,計算機模擬軟件卻為人體損傷的研究和利用提供了重要工具,基于數(shù)值模擬的交通事故再現(xiàn)研究則為事故鑒定提供科學的、直觀的方法和依據(jù)。
當前,國際上用于汽車-弱勢道路使用者事故模擬的常用軟件是PC-CRASH和MADYMO。多年來國內(nèi)外研究學者使用PC-CRASH和MADYMO軟件,結合人體損傷特征,對實際的汽車-弱勢道路使用者事故進行再現(xiàn)分析,取得了眾多研究成果[26-28]。如對實際事故案例進行再現(xiàn)模擬,獲取車速等關鍵參數(shù),并以人體損傷的結果來進行檢驗;對行人和騎車人兩種類型的事故進行對比研究,探討其相似點和差異之處;或集中于頭部致命傷的深入研究,以及頭部與風窗玻璃之間的接觸特性研究。此外,已有學者綜合PC-CRASH和MADYMO軟件進行人車事故分析,利用兩者的優(yōu)勢,取得了更好的模擬效果[29]。
4.1人車接觸特征
對交通事故現(xiàn)場及車輛的各種痕跡信息證據(jù)進行考察論證和合理利用,是車速分析的重要途徑。車輛的損壞程度代表著碰撞的嚴重度后果,也關系著碰撞車速的大小。對于車輛的塑性變形與車速的對應關系,是經(jīng)典的研究內(nèi)容,依賴于大量碰撞實驗數(shù)據(jù)的積累,在此不予討論,如下是一些由于人車之間接觸引起車輛損壞的特征信息在車速分析中的應用探討。
實際發(fā)生的轎車-弱勢道路使用者交通事故中,弱勢人體的頭部與車輛之間發(fā)生強烈接觸,在風窗玻璃或發(fā)動機罩上留下痕跡,痕跡的位置與車型、人體身高等信息有關,某種程度上也反映了車輛碰撞速度的大小。圖1是根據(jù)60多例汽車與三種弱勢道路使用者碰撞事故的實際案例調(diào)查得出的人體頭部接觸位置,可以看出三種事故類型之間的差異。兩種自行車騎車人比行人的接觸位置相對略高,而行人的損傷程度更為嚴重。

圖1 實際交通事故中VRU人體頭部與車輛接觸位置
4.2典型接觸特征的應用
在經(jīng)典的汽車碰撞弱勢道路使用者事故研究中,事故車輛自身的損壞特征很少被運用于碰撞車速的分析估算,但長期的相關實踐調(diào)研發(fā)現(xiàn),事故車輛前端的損壞特征與車輛的碰撞速度之間存在著一定的相關性。為了充分利用人車之間的接觸痕跡特征信息進行事故再現(xiàn)分析,可以從風窗玻璃的破損程度和人-車接觸的包絡線長度等方面加以研究和利用。
4.2.1風窗玻璃破損信息
風窗玻璃在行人頭部沖擊后產(chǎn)生不同程度的裂紋和凹陷變形(圖2)。根據(jù)沖擊動力學和薄殼理論,建立了風窗玻璃凹陷量-汽車碰撞車速計算模型[30]。該模型能夠充分有效地利用事故現(xiàn)場風窗玻璃的破損信息來確定發(fā)生碰撞時汽車的車速,為“未留制動印跡”的汽車碰撞行人事故的車速分析研究提供了新的計算方法。
除了凹陷量信息,風窗玻璃的破裂直徑及破損位置高度也與車輛碰撞速度關聯(lián)。該方法可望在各種弱勢道路使用者與汽車接觸的事故分析中輔助發(fā)揮作用。
4.2.2人車接觸的包絡線信息
反映車輛前部損壞特征的一個重要參量即是人車之間接觸的包絡線長度(圖3),此參數(shù)也將人體頭部傷害和車輛損壞特征之間關聯(lián)。針對包絡線長度與碰撞車速的相關性研究有可能為相應的事故再現(xiàn)與車速分析提供新的理論方法。

圖2 風窗玻璃破裂示意圖

圖3 包絡線長度示意圖
轎車與行人或其他弱勢道路使用者發(fā)生碰撞時,人體的頭部與車身接觸,通常遺留痕跡。人在車身上的接觸點位置取決于人的高度、車的前端幾何特征和車速、角度等參數(shù),接觸點可能位于發(fā)動機罩或風窗玻璃的位置。接觸點位置決定了包絡線的長度,也表征人車之間接觸的嚴重程度。圖1所示為30多例實際發(fā)生的轎車碰撞弱勢道路使用者事故頭部與汽車的接觸位置。可以看出,大部分的接觸點位于風窗玻璃區(qū)域,也即碰撞時人體的頭部與風窗玻璃之間發(fā)生了相互作用。
包絡線的長度是人車接觸特征中比較容易獲取的重要特征參數(shù),也代表著人車之間接觸位置和碰撞嚴重程度,并且與車速、人體傷害結果等參數(shù)相關。在事故鑒定時,如利用包絡線長度輔助進行車速分析,還必須充分考慮行人的速度、車輛前端高度等參數(shù)的特點。嚴格的事故再現(xiàn)應充分考慮關于人車之間接觸的各種痕跡信息及影響因素。對自行車、電動自行車與汽車碰撞事故的情況與行人雖有差異,但可參考類似的方法。
4.2.3痕跡特征綜合應用
圖4為基于事故嚴重度進行車速分析的大致思路,其中包括利用人體損傷、車輛損壞特征輔助車速分析的基本流程。

圖4 事故嚴重度輔助車速分析的流程
將信息融合技術用于各種交通事故的數(shù)據(jù)挖掘與車速分析,并以人工神經(jīng)網(wǎng)絡等先進的數(shù)學方法來實現(xiàn)[31]。在對北京市轎車碰撞兩輪車事故案例調(diào)研分析的基礎上,深入分析車輛、路面遺留痕跡特征與汽車碰撞特點之間的聯(lián)系,選擇與轎車碰撞速度相關的人體-風窗玻璃接觸、車輛及人體與路面接觸的痕跡特征參數(shù),運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法建立了轎車碰撞兩輪車事故的車輛碰撞速度分類預測模型。該模型融合了人車路相互作用的痕跡特征信息,采用實際事故案例提取的可靠樣本對其進行訓練和應用,輔助用于車速分析[31]。
綜上,各種痕跡信息能否有效應用于車速分析與事故再現(xiàn),取決于第一現(xiàn)場的信息采集和數(shù)據(jù)記錄,因此,交通事故現(xiàn)場的信息獲取環(huán)節(jié)毋庸置疑是至關重要的,需要在技術手段和采集規(guī)范方面進一步加強,以此保證后續(xù)工作的深入開展和數(shù)據(jù)保障。
目前國際上對于汽車碰撞弱勢道路使用者事故的碰撞特點已有大量研究,需要整合利用已有的研究成果,為事故再現(xiàn)和車速分析提供更為實用的模型方法。在我國,還應結合事故的特點和發(fā)展趨勢開展更多深入研究,具體討論并建議如下幾個方面。
5.1結合國內(nèi)事故特征開展深入數(shù)據(jù)分析研究
我國的弱勢道路使用者交通事故中,行人占據(jù)大量的比例,此外,電動自行車已成為當前的主要肇事車輛,根據(jù)事故特點和發(fā)展趨勢,對典型交通事故所致人體損傷的歷史數(shù)據(jù)及其與交通方式、車輛碰撞特點、人車接觸特征之間的關系進行深入數(shù)據(jù)分析,為事故再現(xiàn)、車速分析、車輛與交通安全設計等方面提供必要的研究依據(jù)。
5.2對事故傷害嚴重度進行分類研究
通過大量的事故數(shù)據(jù)獲取碰撞速度與事故嚴重度之間的相關性,為事故再現(xiàn)分析、汽車安全開發(fā)及交通安全管理提供重要參考。對不同車輛、不同碰撞類型所致不同人體傷害進行分類研究,區(qū)分人體的各種特征傷、普遍傷及致命傷,對應于不同的交通方式和碰撞特征得到具體的傷害特點,以此輔助進行事故分析。如研究行人頭部與路面之間碰撞的基本規(guī)律及損傷特點;根據(jù)行人損傷特點確定車輛碰撞速度的范圍等。
5.3面向事故鑒定需求開展研究
人體傷害程度、人車接觸特征可以用來輔助驗證交通事故再現(xiàn)結果、進行當事人的交通身份還原。在缺少路面痕跡等直接證據(jù)的情況下,可考慮人體的特征傷情輔助推斷車速數(shù)值大小,并結合計算機模擬方法開展深入分析研究。
5.4結合我國國情特點確定研究內(nèi)容
針對國內(nèi)具體的交通事故特點及發(fā)展趨勢進行有所側(cè)重的研究,如對電動自行車事故的研究已成當務之急。目前,我國道路交通事故所造成的死亡人數(shù)中行人、騎車人事故占有較大比重,由此類事故引起的車速、路面接觸位置等方面的司法鑒定問題日益增多,急需科學的再現(xiàn)方法加以解決。行人、騎車人的人體保護、傷害減輕(頭盔的推廣)此類事故的預防、以及電動自行車的管理都是擺在我們面前的嚴峻課題。
文獻調(diào)研、事故分析與綜合研究表明:人體損傷程度、人車接觸特征等代表事故傷害嚴重度的信息可以輔助用于汽車碰撞弱勢道路使用者事故的車速計算和再現(xiàn)分析。其中,人體傷害嚴重度評分及特征損傷程度與碰撞車速之間存在著相關性聯(lián)系;反映人車接觸特征的包絡線信息、風窗玻璃破損程度信息也可以用來輔助推斷和檢驗車輛碰撞速度。在路面痕跡信息及駕駛員措施不確定的情況下,利用確定的事故傷害嚴重度結果可以推斷碰撞車速等重要事故參數(shù),為事故研究提供有力依據(jù)。今后,隨著事故案例數(shù)據(jù)的不斷累積,以及相關仿真和實驗研究的不斷改進,可以獲得更加準確的基于事故嚴重度信息的車速估算方法,為事故再現(xiàn)分析提供重要參考。
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(本文編輯:李江)
Using Injury Severity Data to Determine the Impact Speed of Traffic Accidents between Vehicle and Vulnerable Road User
YUAN Quan1,2,CHEN Hong-yun2,LI Yi-bing1
(1.State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy,Tsinghua University,Beijing 100083,China;2. Key Laboratory of Road Safety Technologies,Ministry of Transport,Beijing 100088,China)
Abstract:Objective To some extent,the severity of accident consequences depends on the impact speed and other characteristics related to the collision. To make full use of the severity information to conduct accident reconstruction and vehicle speed analysis,this paper investigated the quantifiable description for accident severity and the relationship between severity and impact speed. Method Based on the literatures and accident survey,the characteristic parameters of accident severity were determined and classified. Aiming at the accidents involving vehicles and vulnerable road users,e.g. pedestrians,bicyclists,electric-bike riders,the typical parameters representing accident severity were obtained. Accident cases were used to explore the relationship among these parameters and the impact speed of vehicle. Results The injury degree of road users,destruction degree of windscreen and wrap-around distance were selected to indicate the severity of accident,which are associated with the impact speed. Conclusion When the traces on the road surface and the braking measure of drivers are ambiguous,the above parameters related to accident severity can be helpful to analyze or examine the impact speed of vehicle.
Key words:traffic accident;injury severity;impact speed;vulnerable road user
中圖分類號:U491.3
文獻標志碼:A
doi:10.3969/j.issn.1671-2072.2016.03.005
文章編號:1671-2072-(2016)03-0032-08
收稿日期:2016-04-10
基金項目:公路交通安全技術交通行業(yè)重點實驗室開放課題(2015RST02)
作者簡介:袁泉(1974—),男,高級工程師,主要從事交通事故分析、汽車人機工程的科研、教學工作。