從交通事故研究看重型貨車安全法規

趙明明 劉奇 王宏雁 陳君毅 王琦

摘 要：基于我國道路交通事故深度調查所得的重型貨車事故數據，從事故類型、碰撞形態、人員傷亡等方面對重型貨車事故特征進行分析，進而探討我國現有重型貨車碰撞安全法規與重型貨車事故形態和人員傷亡之間的關聯性。本文探討了重型貨車駕駛室強度碰撞試驗的局限性，論證了提高重型貨車駕駛室強度碰撞試驗標準以及將AEBS納入我國重型貨車安全法規的必要性。

關鍵詞：事故研究；事故特征；人員傷亡；碰撞法規

隨著物流行業的迅猛發展，公路貨運在我國綜合運輸中占有著重要作用，重型貨車具有運量大，周轉速度快等優勢，在貨運行業中占有舉足輕重的地位；而與此同時，由于重型貨車自身的特點，其造成的交通事故嚴重且特殊，給人們生命和財產安全帶來了嚴重威脅。至2015年底，我國汽車保有量約為1.72億輛，其中重型載貨汽車保有量約為536萬輛，占汽車總數3.1%，雖然其相對數量不多，但是造成的事故傷亡情況卻極為嚴重。2015年重型貨車事故數量約占交通事故總數10.99%，死亡人數約占事故總死亡人數19.50%，導致的直接財產損失占比高達24.61%。因此，對重型貨車事故的深度研究具有極其重要的意義。

國內學者對貨車事故做了一系列研究：譚金會等對2008年四川省部分高速公路貨車交通事故進行了統計分析，總結了高速公路交通事故多發的原因及車輛存在的安全隱患，為降低高速公路貨車事故率提供了必要的參考。趙晨等對陜西地區2007-2009年貨車重特大追尾事故數據進行了統計分析，研究了重特大追尾事故的事故特征，并提出了相應的預防對策。錢紅波等從大貨車交通事故特征入手，從人、車、路、環境等方面研究了影響大貨車交通安全的因素，并從交通管理和道路設計方面提出了改進意見。

汽車安全性也成為汽車生產企業、政府部門以及消費者日益關注的問題。目前，我國發布的交通事故數據主要從管理者的角度指出了道路交通事故的宏觀特點，尚未反映每起交通事故的深度信息，而這些交通事故的深度信息恰恰是制定汽車安全法規的重要依據，通過對交通事故數據的深入分析，制定適合我國國情的汽車安全法規，對提高我國道路交通安全性有著重要意義。

我國目前關于重型貨車碰撞安全的法規主要包括駕駛室強度碰撞試驗法規、貨車后下部防護法規等，這些法規主要從車輛耐撞性方面對車輛安全性進行了規定，一定層面上提高了重型貨車的被動安全性。而隨著傳感器技術以及電子控制技術的發展，汽車企業、研究機構以及高校等紛紛開展了關于主動安全技術的研究。ECE（Economic Commission of Europe）于2013年頒布了針對商用車輛AEBS（Advanced Emergency Braking Systems）的評價測試法規ECE R131。ECE R131將M3類車輛、總質量大于8t的N2類車輛以及N3類車輛的AEBS納入到法規評價中，從法律形式上對其測試及評價方法做出詳細規定。而我國目前在商用車主動安全法規方面仍較為缺乏，因此有必要從我國交通事故的研究出發，制定符合我國道路交通情況的AEB法規。

1碰撞法規分析

目前，國際上實車碰撞試驗法規主要有美國FMVSS 12L及歐盟的ECE兩大體系，我國重型貨車安全法規主要根據歐洲ECE標準而建立。在重型貨車碰撞安全法規中主要包括3種碰撞形式：針對商用車駕駛室乘員保護的駕駛室強度試驗、針對乘用車與載貨汽車發生追尾碰撞的汽車后下部防護要求以及針對兩輪車、行人等與載貨汽車發生側面碰撞的汽車和掛車側面防護。

GB 26512—2011《商用車駕駛室乘員保護》主要從正面擺錘撞擊試驗、頂壓強度試驗以及后圍強度試驗對商用車駕駛室強度進行了規定，如圖1中a）所示。GB 11567.1—2001《汽車和掛車側面防護要求》主要采用了ECE R73的技術內容。該標準主要是通過對汽車和掛車側面防護的形狀、尺寸以及剛度做出具體規定，從而避免無防御行人跌倒車側而被卷入車輪下面的可能。GB 11567.2—2001《汽車和掛車后下部防護要求》主要是通過對后下部防護裝置的形狀、尺寸以及試驗方法做出了具體規定，如圖1中b）所示，從而避免乘用車與貨車發生追尾碰撞時發生鉆撞，降低事故的嚴重程度，其測試試驗主要分為靜態試驗和動態試驗。

汽車碰撞安全試驗主要在實驗室進行，而真實交通環境下事故類型多樣，目前主要的重型貨車安全法規能否覆蓋重型貨車交通事故，并適應中國的交通狀況，就需要從交通事故統計的角度研究分析。本文主要基于交通事故深度調查采集的重型貨車事故相關信息，通過統計分析重型貨車事故的碰撞對象、碰撞形態、人員傷亡情況以及事故原因等方面，揭示重型貨車事故整體特征；進而基于我國真實交通事故總體狀況，分析現行重型貨車安全法規的效用及局限性，并提出針對性意見。

2 樣本篩選與數據代表性分析

本研究數據來源上海聯合道路交通安全科學研究中心（下稱“SHUFO”）在上海市嘉定區采集的交通事故。對于重型貨車事故采集的標準為：至少有一輛重型貨車參與的事故；事故中車輛的損壞程度為中等及以上、或涉及車輛氣囊點爆的情況、或至少有一位事故參與人員受中等傷害及以上。SHUFO于2005年至2014年采集的事故總計1353起，根據上述篩選條件，最終得到滿足條件的重型貨車事故共計109起，其中涉及重型貨車120輛，事故共造成73人死亡，11 9人受傷。

2.1碰撞形態

在交通事故研究中，事故死亡率是評價事故嚴重程度的重要指標，事故死亡率如式（1）：

從SHUFO數據庫中重型貨車事故的事故形態上看，側面碰撞的事故數量最多，且造成的事故傷亡人數最多，其次是追尾碰撞，這兩類事故約占事故總數85%，如表1所示。而追尾碰撞是事故死亡率最高的事故類型，約為0.81；根據上海市事故數據，2010年到2013年上海市重型貨車事故的碰撞形態主要為側面碰撞和追尾碰撞，這兩類事故占事故總數80%，且追尾碰撞的事故死亡率最高，其事故死亡率約為0.75。

從事故形態上看，SHUFO數據庫數據與上海市事故數據中，側面碰撞和追尾碰撞是最主要的事故類型，且追尾碰撞事故死亡率最高。

2.2事故嚴重程度

通過統計分析，SHUFO數據庫中事故死亡率為 0.67。根據上海市事故數據，2010年到2013年上 海市共發生重型貨車事故1407起，共造成949人死亡，975人受傷，事故死亡率為0.67，SHUFO 數據庫統計案例與上海市重型貨車事故死亡率一致。

從上述比較可見，SHUFO數據庫對于重型貨車事故的采集以及分析具有一定的代表性。

3數據分析

3.1事故總覽

從重型貨車的碰撞對象看主要有兩大特點：1）重型貨車與乘用車的碰撞事故是最主要的事故類型，約占事故總數41%，同時也是事故傷亡人數最多的類型；2）重型貨車與交通弱勢群體（如行人、兩輪車騎車者等，以下簡稱VRU）的事故數量雖然相對較少，但卻造成23人死亡，是死亡人數最多的事故類型。對重型貨車事故中碰撞對象的統計如表2所示。

從人員傷亡分布看，乘用車車內人員以及VRU的傷亡情況是最為嚴重的；重型貨車車內人員有11人死亡，共涉及9起事故，其中8起事故為重型貨車追尾重型貨車事故，1起事故為重型貨車與固定物碰撞。事故中人員傷亡的車輛類型分布情況如表3所示。

考慮到重型貨車與VRU事故造成死亡人數最多，以及重型貨車與乘用車的碰撞事故中，追尾碰撞的死亡率最高，同時，重型貨車車內的死亡人數也較多，因此選擇這三類事故進行深度分析。

3.2重型貨車與VRU事故

在重型貨車與VRU事故中，重型貨車與摩托車發生碰撞的事故為11起，占50%，其次為重型貨車與自行車及電動自行車的8起事故，約占36%，重型貨車與行人的事故3起，占事故總數14%；重型貨車與VRU共有9起碾壓，造成10人死亡。其中重型貨車處于直行時將VRU卷入側面導致碾壓的事故有4起，造成4人死亡；重型貨車處于轉彎狀態下車頭與VRU碰撞導致碾壓的有3起，造成4人死亡：重型貨車與VRU發生正面碰撞導致碾壓的事故有2起，造成2人死亡。重型貨車與VRU的事故統計情況如表4所示。

一方面，由于重型貨車車頭離地間隙較高，當其與行人及二輪車碰撞時，容易將行人或二輪車卡在車頭底部，造成碾壓；另一方面，當重型貨車側面與二輪車發生碰撞時，由于重型貨車側面防護裝置的缺失或側面防護裝置不符合標準，將二輪車及駕駛人卷入車底的情況也時有發生。雖然我國國家標準對于重型貨車側面防護進行了規定，但是，將兩輪車及行人卷入車底造成碾壓的事故仍占有較大比例。

重型貨車與VRU的碰撞形態主要是在路口處，直行的貨車與突然出現的行人或二輪車發生碰撞，其事故形態如圖2所示，這類事故約占重型貨車與VRU事故的一半，事故發生的主要原因是其中一方違反交通信號燈以及未注意觀察交通狀況。

3.3重型貨車與乘用車事故

在45起重型貨車與乘用車的事故中，根據VOLVO ART（Accident Research Team）工作小組對于重型貨車事故形態分類方法進行劃分，如表5所示，表中列出了事故數量最多的前四類，這四類事故占事故總數87%。

由表5可知，重型貨車側面碰撞乘用車是事故數量最多的事故類型，其次是乘用車追尾重型貨車的事故，這兩類事故類型占重型貨車與乘用車事故總數69%。由于交通路口以平面交叉的形式為主，導致側面碰撞事故的發生率較高，而轎車側面是車體中剛度、強度較為薄弱的部位，碰撞緩沖區域較小，同時由于重型貨車的質量與轎車質量相差懸殊，一旦發生碰撞，轎車側面會發生較大變形，如圖3所示，導致車門和側圍結構入侵與駕乘人員發生碰撞，造成人員傷亡。

3.4追尾事故分析

重型貨車的追尾事故主要可分為三類：重型貨車追尾貨車、重型貨車追尾乘用車或客車以及乘用車或客車追尾重型貨車。在43起追尾事故中，重型貨車追尾貨車事故共有20起，造成死亡16人；重型貨車追尾載客汽車事故共6起，造成6人死亡（其中一起事故引發乘用車起火，造成車內5人死亡）；載客汽車追尾重型貨車事故共17起，造成死亡13人；如表6所示。可見重型貨車追尾貨車以及乘用車追尾重型貨車是較為嚴重的兩種追尾形式。

對于乘用車追尾重型貨車的事故，如果重型貨車缺失后下部防護裝置或者后下部防護裝置強度不足，當乘用車車速相對于重型貨車車速較高時，乘用車存在鉆入重型貨車車廂底部的可能，導致重型貨車貨箱底板與乘用車A柱以及擋風玻璃發生碰撞，如圖4所示。而乘用車前部的主要吸能結構如保險杠、縱梁等沒有參與碰撞，這種碰撞高度上的不相容是造成乘用車駕乘人員傷亡的主要原因。

根據SHUFO數據庫統計，重型貨車中90%以上為平頭車。在重型貨車追尾貨車事故中，由于平頭貨車不具備長頭貨車和轎車所擁有的吸能元件和吸能空間，當重型貨車追尾前方貨車時，大量的碰撞能量主要由駕駛室的變形來吸收。由于結構剛度之間的差異，當車輛碰撞相對速度較大時，會導致重型貨車駕駛室嚴重入侵，嚴重壓縮乘員生存空間，如圖5所示。

式中，Ed：塑性變形所吸收的能量；f：單位寬度所產生的碰撞力；c，w：車輛單位變形深度與變形寬度。

要保證碰撞過程中乘員的生存空間。通過式（2）可知，在部件吸能不變的情況下，若要保證重型貨車駕駛室不發生過大的變形，則在相同碰撞能量下，應使駕駛室能承受相對較大的載荷，這就要求駕駛室結構應有一定的強度。而目前針對重型貨車駕駛室碰撞強度的研究主要集中在兩方面，一方面通過采用高強度鋼或超高強度鋼，提高駕駛室的強度；另一方面，通過駕駛室結構優化使駕駛室變形一定的情況下，吸收更多能量。但是，僅僅依靠駕駛室強度的提升顯然不足以減輕或避免事故。從空間避免性上看，即使重型貨車配備有安全氣囊或駕駛人佩戴安全帶，由于生存空間的嚴重入侵，乘員約束系統也無法產生有效作用，因此從被動安全的角度來提高重型貨車自保護的安全性難度非常大。而隨著傳感器和處理器技術 的不斷發展，以AEB（Autonomous Emergence Brakinq）為代表的主動安全系統可以有效避免事故或降低事故的嚴重程度。

3.5事故原因

從事故責任的劃分看，重型貨車負主要事故責任或同等事故責任的事故有58起，約占事故總數52%。事故主要原因如圖6所示。

從事故原因看，重型貨車的主要事故原因是違反交通信號、未保持安全車距、未注意觀察以及未按規定讓行。這些事故主要是由駕駛人方面的原因造成，因此，若重型貨車能配備先進駕駛輔助系統以及智能網聯技術，在危險情況下對駕駛人進行及時有效的預警及駕駛人輔助，則可以有效避免事故的發生或降低事故的嚴重程度。

通過以上對于重型貨車事故在事故類型、事故形態、傷亡人員情況等方面的深度分析，并與我國現有法規進行比較，可以得到如下結論：

重型貨車車內駕乘人員傷亡的主要事故形態是重型貨車追尾重型貨車，說明我國法規對于重型貨車駕駛室強度的碰撞試驗比較合理。但是，我國法規也存在一些局限性：一方面，與ECER 29-03法規相比，我國標準的嚴格程度相對較低；另一方面，僅從駕駛室材料及結構設計來提高駕駛室強度的方法已不足以滿足對于重型貨車駕乘人員保護的要求；

相對于重型貨車前端結構，乘用車側面強度相對較低，且可變性空間較小，重型貨車與乘用車的側碰事故容易造成乘用車駕乘人員的嚴重傷亡，而重型貨車與乘用車的側面碰撞事故主要發生在交叉路口，且事故的主要原因是違反交通信號，因此應加強對于重型貨車駕駛人的安全教育以及加大違法懲罰力度。而對于乘用車追尾重型貨車的事故，我國法規對重型貨車后下部防護進行了靜態試驗與動態試驗的規定，該法規能較好的模擬乘用車追尾重型貨車的事故情況；

重型貨車與行人及兩輪車的碰撞事故中，我國法規對于側面防護裝置進行了規定，但是，仍有40%的事故發生碾壓，碾壓發生的三種主要形式：一是重型貨車正面碰撞VRU時，由于重型貨車前部離地間隙較高，在發生碰撞后容易直接對行人或二輪車控制人造成碾壓；二是在靠右行駛的兩輪車與左側行駛的重型貨車同向行駛時若造成擦碰，且當重型貨車側面防護裝置缺失或不合格時，容易將行人或二輪車控制人卷入車底；三是當重型貨車右轉彎時，由于重型貨車視野盲區以及內輪差的影響，嚴重威脅VRU的安全。

綜上所述，我國現行針對重型貨車碰撞安全法規能較好的對重型貨車追尾貨車事故、乘用車追尾重型貨車事故類型進行覆蓋，同時也對行人及兩輪車騎車人防止卷入進行了規定。但是從實際事故情況看，仍有超過50%的重型貨車與貨車相撞的事故造成重型貨車駕乘人員死亡，在重型貨車車內人員保護方面并未起到足夠的效果；另外，重型貨車與行人及兩輪車的事故仍占有較大比例。因此建議加強國家標準中針對重型貨車駕駛室強度試驗的嚴格程度，同時，建議將商用車AEB納入法規。此外，建議增加對于車輛盲區監測的裝置以及車輛與VRU交互提醒等方面的研究，通過雷達、攝像頭等傳感器加強對環境的感知，進而基于視覺、聽覺等的方式加強車輛與VRU的信息交互，從而更為有效地保護VRU。