汽車與自行車碰撞事故形態(tài)初速度分析

陳 靜

湖北三真司法鑒定中心，湖北 武漢 430000

一、問題的提出

隨著汽車領(lǐng)域新技術(shù)手段的不斷運(yùn)用，道路建設(shè)水平的不斷提升，事故現(xiàn)場(chǎng)制動(dòng)拖印、滑移距離、路面摩擦系數(shù)等測(cè)量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)復(fù)雜性、多樣性、變異性等特征。在交通事故處理過程中，發(fā)現(xiàn)汽車與非機(jī)動(dòng)車之間的交通事故——特別是汽車—自行車事故自身的復(fù)雜性，以及人為或自然力因素等外界因素干擾而產(chǎn)生的偶然性，僅通過單一的、傳統(tǒng)的制動(dòng)印痕推算碰撞速度往往會(huì)存在較大的誤差，從而使在此基礎(chǔ)上逐步推算得的一系列交通事故再現(xiàn)數(shù)據(jù)，由于運(yùn)算中頻繁出現(xiàn)的級(jí)數(shù)關(guān)系而與實(shí)際值越差越遠(yuǎn)，最終導(dǎo)致公安交通管理部門對(duì)交通事故事實(shí)認(rèn)定不準(zhǔn)、當(dāng)事人行政訴訟時(shí)主要證據(jù)不被法庭所采信。而且隨著汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)的普及，傳統(tǒng)的拖印推算法已經(jīng)不再適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展，也為公安交通管部門事故處理工作帶來新的難題。

二、問題的分析

交通事故處理人員如何利用事故現(xiàn)場(chǎng)的某些有效痕跡物證或者全部物證比較準(zhǔn)確地推算出汽車—自行車碰撞前的速度，最大限度地減少誤差，還原真實(shí)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場(chǎng)的模擬再現(xiàn)，有效地校驗(yàn)真?zhèn)危瑸榻煌ㄊ鹿实奶幚砗驼{(diào)解提供有力的依據(jù)，科學(xué)而真實(shí)的還原事故瞬間的實(shí)際情況。需要從各個(gè)不同的維度收集事故現(xiàn)場(chǎng)能夠反應(yīng)事故瞬間形態(tài)的痕跡物證，通過客觀準(zhǔn)確的分析推導(dǎo)事故瞬間的速度。

因此從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度來說，要準(zhǔn)確推算汽車——自行車碰撞前的速度，需要解決好以下幾個(gè)問題：

一是能夠反應(yīng)事故瞬間車速的幾個(gè)不同系統(tǒng)的關(guān)鍵證據(jù)的選擇、真?zhèn)闻卸ǎ?/p>

二是各系統(tǒng)在事故現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)確定；

三是各利用系統(tǒng)推導(dǎo)事故瞬間車速的算法及算法模型的建立；

四是各物證方面推導(dǎo)出的瞬時(shí)車速在綜合車速評(píng)判中的加權(quán)值的確定。

三、問題的解決

(一)基本原理

汽車與自行車事故發(fā)生之后，現(xiàn)場(chǎng)以及車輛本身會(huì)遺留下多種痕跡物證，如：自行車及騎車者的滑移痕跡，騎車人的攜帶物、拋散的玻璃碎片，汽車制動(dòng)拖印、車輛物件散落物、車輛變形部位及程度等，都可作為連接碰撞速度與痕跡物證的“橋梁”，另外，事故當(dāng)事人的陳述、現(xiàn)場(chǎng)目擊證人的證言、道路監(jiān)控設(shè)備的視聽資料等也可作為推算碰撞速度的參考。由于多種痕跡物證的可靠程度不同，利用各種證據(jù)所使用的計(jì)算方法選取的參數(shù)也有差異，各自推導(dǎo)出的碰撞速度必然會(huì)有一定的差異。個(gè)別數(shù)值甚至與真實(shí)值大相徑庭(如事故處理人員誤用了偽造拖印而得出的計(jì)算值)，因此，對(duì)各值所賦予的權(quán)重系數(shù)也會(huì)不盡相同(各權(quán)重系數(shù)主要運(yùn)用汽車—自行車交通事故模擬實(shí)驗(yàn)及對(duì)大量交通事故統(tǒng)計(jì)分析來獲得)。根據(jù)不同方法求出的碰撞速度及相應(yīng)權(quán)重系數(shù)即可求得車輛事故發(fā)生時(shí)的綜合碰撞速度Vc。

(二)基本計(jì)算方法

因?yàn)槠嚺鲎睬八俣萔c可以利用肇事車輛、自行車、事故參與人/證人等三者分別與道路系統(tǒng)的關(guān)系來分析推算，實(shí)際運(yùn)用中可設(shè)三者與道路系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的推算碰撞速度分別為Vc1、Vc2、Vc3，同時(shí)，然后根據(jù)推算可信度分別賦予其權(quán)重為W1、W2、W3，然后進(jìn)行加權(quán)平均：Vc=Vc1·W1+Vc2·W2+Vc3·W3，求得Vc的值。

為了確保推算精確度，我們可以對(duì)以上三個(gè)系統(tǒng)中的每一系統(tǒng)分別采用多種方式進(jìn)行速度推算，然后根據(jù)該系統(tǒng)不同推算方法的可信度進(jìn)行權(quán)重配置(單系統(tǒng)內(nèi)方法權(quán)重)，然后在該系統(tǒng)內(nèi)求綜合值，分別得到系統(tǒng)內(nèi)加權(quán)平均值Vc1、Vc2、Vc3后，再根據(jù)各系統(tǒng)的加權(quán)系數(shù)(系統(tǒng)權(quán)重)推算綜合分析車速Vc。也就是二次配比權(quán)重。為了更突出系統(tǒng)權(quán)重分析法，本文對(duì)于各系統(tǒng)中的Vc1、Vc2、Vc3分別可能有幾種推算撞碰速度的，僅采用其中的一種典型算法進(jìn)行綜合加權(quán)分析。即：①肇事車/路系統(tǒng)——使用制動(dòng)距離、變形位置與程度、各種拋落物(擋風(fēng)玻璃、車燈玻璃、貨物等)的拋距、從車上脫落的附著物等的拋距等數(shù)據(jù)進(jìn)行推算；②自行車/路系統(tǒng)——使用變形程度與位置、拋出距離、滑移距離等數(shù)據(jù)進(jìn)行推算；③交通參與人/路系統(tǒng)——使用事故參與者或目擊者(包括肇事駕駛員及車輛乘車人、騎車人及相關(guān)證人)、受傷人員的創(chuàng)傷部位與程度、拋出距離、上拋高度、落地后滑移距離帽子及隨身攜帶物品的拋距、受害人的口頭敘述、證人(目擊者與汽車乘員)的描述等數(shù)據(jù)進(jìn)行推算。

(三)在實(shí)踐中的應(yīng)用

下面以汽車/自行車實(shí)際碰撞案例進(jìn)行具體剖析與闡述。某日白天，晴天，在某公路35km+450km處發(fā)生一起汽車——自行車碰撞的事故，事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)如下，據(jù)此可分別求出各系統(tǒng)內(nèi)的Vc值。

肇事車/路系統(tǒng)中：

②根據(jù)肇事車燈玻璃的下緣、上緣平均離地高度及燈玻璃的直徑及其對(duì)應(yīng)的最近、最遠(yuǎn)碎片的寬度，用H.Braun經(jīng)驗(yàn)公式求得汽車碰撞速度為：

Vc(Hu，Lu)=55.7km/h

Vc(Hs，Ls)=52.3km/h

Vc(Ho，Lo)=58.9km/h

Vc(DH，DL)=61.8km/h

③根據(jù)布朗公式分別求得汽車碰撞速度：

Vc(Hu，Lu)=60.1km/h

Vc(Hs，Ls)=57.0km/h

Vc(Ho，Lo)=57.7km/h

Vc(Dy，DL)=58.0km/h

④根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式

Vc(其中mp、m1、m2分別代表騎車人、汽車及自行車的質(zhì)量，L1為制動(dòng)拖印長(zhǎng)度﹤m>)，則Vc=17.36m/s，或62.5km/h。

表1 事故現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)

自行車/路系統(tǒng)中:

②根據(jù)自行車滑移運(yùn)動(dòng)——碰撞速度趨勢(shì)線(圖1)，可求得碰撞速度Vc=49km/h。

③單自由高度模型把自行車等價(jià)，則由:

(其中HCBIC為自行車實(shí)際重心高度，XCBIC為等效自行車拋距)，則得Vc=13.41m/s或48.28km/h。

事故參與人/路系統(tǒng)中:

①根據(jù)汽車陪坐員(乘客等)及證人的估計(jì)分別得碰撞速度Vc為65km/h和55km/h。

③根據(jù)騎車人落地后的滑移距離，利用騎車人滑移距離一汽車碰撞速度關(guān)系圖(圖2)可得Vc=32.5km/h

④利用騎車人隨身攜帶物品及自行車零部件的拋距Ls，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式Vc=10Ls(km/h)得Vc=98.8km/h和68km/h(其中Ls單位為m)。

⑤利用單自由度模型把自行車騎車者等效，根據(jù)公式

(其中μCYL為騎車人的滑移附著系數(shù)，HCCYL(m)為騎車人實(shí)際重心的高度，XCYL(m)為等效騎車人落地前的拋距)，則得到Vc=71.03km/h。

由上述計(jì)算可得到汽車一路系統(tǒng)的碰撞速度集vm及對(duì)稱權(quán)加權(quán)集vmij為:

Wmij=[0.25 0.25 0.25 0.25]

vm=Wmi·Wmij·vmij=58.60km/h

汽車的綜合碰撞速度Vci及其權(quán)集Wi為:

vci=[vmvBvL]

Wi=[0.5 0.3 0.2]

求得碰撞速度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)后，即可根據(jù)相關(guān)公式及原有勘測(cè)數(shù)據(jù)得到用于事故再現(xiàn)的一切信息。例如:若拋散玻璃片為非正常起點(diǎn)，可用H.Brun公式由Vc反推出玻璃碰撞起點(diǎn)，利用動(dòng)能定理求出碰撞后行駛距離以及碰撞前汽車駕駛員發(fā)現(xiàn)自行車的具體時(shí)間等。

四、須注意的幾個(gè)問題及建議

(一)客觀準(zhǔn)確地收集現(xiàn)場(chǎng)痕跡物證。本文所示為一個(gè)典型汽車——自行車交通事故案例，一般的汽車——自行車事故現(xiàn)場(chǎng)不可能出現(xiàn)出上面所提到的全部痕跡物證，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)偽裝痕跡等，這就要求勘查人員必須本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，盡量客觀準(zhǔn)確地收集痕跡物證(并認(rèn)真推算)，為事故的再現(xiàn)工作做好準(zhǔn)備，這樣不僅可確保事故責(zé)任認(rèn)定的準(zhǔn)確性、調(diào)解工作的順利進(jìn)行，必要時(shí)還能為對(duì)部分肇事者的定罪量刑提供準(zhǔn)確依據(jù)。

(二)利用大數(shù)據(jù)開發(fā)專用軟件。鑒于求取碰撞速度計(jì)算過程的復(fù)雜性，汽車——自行車事故發(fā)生的頻繁性以及推導(dǎo)程序的規(guī)律性，建議開發(fā)出用于求取汽車——自行車碰撞速度的應(yīng)用軟件及其它相關(guān)軟件，形成汽車——行車事故處理軟件包(建議開發(fā)人員使用Cobol語言，建立三個(gè)模塊，即痕跡物證模塊、事故處理者模塊和控制模塊)。它不僅有利于提高公安交通管理部門的工作效率、有利于提升交通事故處理人員的執(zhí)法辦案質(zhì)量、也有利于軟件開發(fā)者的市場(chǎng)拓展。

(三)加強(qiáng)非機(jī)動(dòng)車交通安全研究。我國(guó)素有“自行車王國(guó)”之稱，隨著共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，共享自行車、共享電單車以及納入非機(jī)動(dòng)車管理范疇的電動(dòng)自行車等越來越普及，不僅是大城市，中小縣城的共享交通工具發(fā)展勢(shì)頭也十分迅猛。在一些大中型城市，每年因非機(jī)動(dòng)車(主要為自行車、電動(dòng)自行車)發(fā)生的事故占交通事故總數(shù)的比例較大，且呈逐年增加趨勢(shì)，無論是非機(jī)動(dòng)車產(chǎn)量、保有量、使用人數(shù)還是其交通事故發(fā)生率，我國(guó)非機(jī)動(dòng)車事故均居世界首位。然而迄今為止，我國(guó)關(guān)于非機(jī)動(dòng)車交通安全的研究幾乎為零，這與“王國(guó)”之稱和我國(guó)社會(huì)管理程度實(shí)不相稱。因此，很有必要加強(qiáng)非機(jī)動(dòng)車交通安全研究，對(duì)涉及非機(jī)動(dòng)車的交通事故探索規(guī)律、特點(diǎn)及處理的理論和方法，以適應(yīng)我國(guó)提高非機(jī)動(dòng)車交通安全和事故鑒定水平，降低非機(jī)動(dòng)車交通事故率的需要。

總之，汽車與自行車交通事故碰撞初速度的精確推算是一個(gè)關(guān)注度很低但涉及社會(huì)面很廣的課題，沒有深入的研究，沒有大量確實(shí)的第一手資料作基礎(chǔ)，初速度分析得出的結(jié)論可能與交通事故事實(shí)南轅北轍，差異很大。希望通過對(duì)汽車——自行車交通事故推算其準(zhǔn)確碰撞速度的看法交流，拋磚引玉，共同探討，提出對(duì)自行車事故的規(guī)律性認(rèn)識(shí)和把握，為涉及自行車交通事故處理實(shí)踐提供普及性的新方法。