汽車正面碰撞行人事故只有人車間距時接觸點認定與車速計算分析方法

鄒衛華

摘 要：汽車正面與行人發生碰撞后，行人瞬間被撞飛后落地滑行停止于汽車前方，由于汽車裝備ABS防抱死系統或者其它原因無法從路面獲得制動痕跡，事故現場又難以確認接觸點。針對接觸點及汽車行駛速度計算問題，在關鍵數據的缺失狀態下，合理運用多元技術方法，也是一種有效途徑。

關鍵詞：汽車與行人 接觸點認定 車速計算 多元方法 有效途徑

Contact Point Identification and Vehicle Speed Calculation Analysis Method after the Frontal Collision of a Car with a Pedestrian

Zou Weihua

Abstract：After the frontal collision of the car with a pedestrian， the pedestrian was hit and flew instantly and stopped in front of the car. Because the car is equipped with ABS anti-lock braking system or other reasons， braking marks cannot be obtained from the road， and it is difficult to confirm the contact point at the scene of the accident. In view of the contact point and the calculation of the speed of the car， it is also an effective way to rationally use multiple technical methods in the absence of key data.

Key words：car and pedestrian， contact point identification， speed calculation， multiple methods， effective ways

1 汽車與行人事故的車速計算方法

汽車碰撞行人的事故，可以通過汽車在路面留下的制動痕跡計算事制動初速度，其表達式為：

（1）式中：為汽車制動初速度，為重力加速度，為附著系數，為制動距離。

由于轎車與人體的碰撞接近完全塑性碰撞，人體幾乎沒有回彈現象，行人在碰撞瞬時拋出速度約等于轎車碰撞行人時的速度，因此可以根據行人拋出距離計算碰撞速度，其表達式為：

（2）式中：為行人拋出瞬時速度，為重力加速度，為行人與路面摩擦系數，為行人質心高度，為行人拋出距離。

大連理工于長吉教授通過量綱分析后將30余案例做統計分析曲線，從中找出主要特征規律，發現其擬合曲線方程式非常接近加拿大技術工作者的統計分析公式，修正后公式表達為：

（3）式中，為行人拋出瞬時速度，為行人拋出距離。

日本學者山崎俊一先生通過實驗，得出經驗公式：

（4）式中：為行人拋出瞬時速度，為行人拋出距離。

事故中，行人被拋出，受到重力下落至地面，并在慣性力作用下滾動、滑移至停止，可見人體在碰撞后是復雜的復合型運動狀態，因此不能簡單套用（2）式，需要通過試驗修正。統計公式與經驗公式極為相近，通過國外學者模擬試驗圖對統計公式及經驗公式分別計算驗證，經驗公式更接近事實。

2 案例

甲駕駛小轎車由東向西行駛至某路口時與由北往南橫過馬路的行人乙發生碰撞，轎車最終停止于路面。轎車右部前保險杠、發動機蓋板見與軟體碰撞凹陷變形特征，前風擋玻璃右下部受撞擊呈蛛網狀破裂痕跡。其右前、后輪距北側基準線分別為2.2米、1.9米，右前輪距斑馬線西端11.4米，斑馬線長6米。行人被撞飛后最終停止于轎車前方，頭部距轎車右前輪7米，事故現場路面未見轎車制動痕跡。本次事故需要對事故接觸點位置及轎車行駛速度進行分析計算。

2.1 事故分析及計算

事故現場未檢見轎車制動痕跡，從人體位于轎車前方的關系可以推斷，轎車是經過制動后停止的。那么，在轎車與人體發生接觸時可能在制動前也可能是制動后。

一、制動前發生碰撞時的計算分析

接觸點假設為制動前任意一點，則到制動起始點的距離為，設定本次事故中轎車的制動距離為、人體距轎車右前輪為，行人拋出距離為，再則有下式可以成立：

由于轎車與人體的碰撞接近完全塑性碰撞，則行人拋出瞬時速度與轎車制動初速度近似相等;再聯合行人拋出瞬時速度經驗公式（4）式（考慮3式中的誤差分析及本次事故中行人體重身高等綜合情況，選擇4式進行計算），則（5）式可以寫為：

由（6）式可見，當為負值時，接觸點將出現在制動后，應舍棄。

二、制動后發生碰撞時的計算分析

接觸點假設為制動后任意一點，則到制動起始點的距離為，且轎車前懸約為1米，則在碰撞時，轎車的碰撞速度有下式可成立：

由前述，轎車與人體的碰撞接近完全塑性碰撞，行人拋出瞬時速度與轎車碰撞行人速度近似相等，則在點碰撞時，行人拋出速度可表示為：

聯立（7）、（8）式整理得到：

由（7）式可見，當為負值時，碰撞速度將大于初速度，應舍棄。

三、事故解析——迭代計算、優化選擇

由于事故現場沒有轎車制動痕跡，且接觸點無法確認，無論制動前還是制動后發生碰撞時選用（6）式或者（9）式都會出現一個方程兩個未知數的無解方程，因此，只能設定未知參數作為已知條件進行化解，根據本次事故中車輛與人體距離關系及車損特征，設轎車制動初速度為、每間隔為;取、，代入（1）、（6）、（9）式中進行迭代計算，可以得到以下參數對應表1：

● 優化選擇

優化選擇是繼迭代計算后，應對每個事故具體的不同特點，作出分析然后進行篩選，最終確定目標范圍。應對本案例的特點，作出以下分析：

（1）由前述可知，當SM、SN為負值時應舍棄，則從表2中，舍去負值后可以推斷：若是制動前發生碰撞，則轎車的制動初速度應大于50km/h;若是在制動后發生碰撞，則轎車的制動初速度應大于45km/h。

（2）如果碰撞發生在制動后，通過（7）式或（8）式對碰撞時速度進行計算，發現，碰撞時速度均為46km/h，明顯有悖于本次事故的車損特征，因此，可以排除碰撞發生在制動后的情況。

（3）接觸點推測

當v0=55km/h時，S1=14.89m，則接觸點位置位于斑馬線西端往東方向3.95米（S1+SM-S=14.89+1.46-1-11.4=3.95）處，即接觸點在斑馬線內;同理可計算，當V0=60、65、70km/h時，接觸點分別位于斑馬線西端往東方向8.39、13.22、18.39米處，既接觸點越過斑馬線東端往東方向2.39、7.22、12.39米處。

據了解，由于事故現場距前后大十字路口均為百米以上，路口兩邊及中間均均設有護欄，按行人事故前的走向，越過斑馬線東端往東方向的可能性非常低，綜合道路環境、行人走向、碰撞速度等分析認定：接觸點應在斑馬線范圍內。

（4）綜上所有分析及計算，還原事故過程：甲駕駛轎車由東往西行駛至事故路口時發現由北往南正在通過斑馬線的行人，立即采取緊急制動并向左側躲避，在制動初期與行人發生碰撞，碰撞時速度為50～60km/h。

2.2 視頻監控

事故后半個月，得到一段本次事故的道路監控視頻，監控設備距離事故現場比較遠且有植物遮擋，圖像不太清晰，但是還是能視頻畫面中辯認車體結構輪廓特征，參照GA/T1133-2014《基于視頻圖像的車輛行駛速度技術鑒定》中相關方式方法對轎車事發時的行駛速度進行計算，結果為：轎車在事故時的速度大于54km/h、小于59km/h。事故發生前，行人一直行走在斑馬線上。

3 結束語

汽車正面與行人發生碰撞事故，多為行人橫過道路時發生，事故接觸點既是計算速度的關鍵參數，也是責任劃分的重要依據，而接觸點往往難以在現場確認，若地面又無汽車的制動距離可尋時，一起看似簡單的汽車撞人事故因缺少數據而成為疑難，這就需要運用多方面理論知識及實踐經驗進行綜合分析，科學地利用有限的條件通過有效的方法解決問題，為處理事故提供重要依據。從上述案例中通過交通事故力學理論分析與視頻監控對本次事故進行速度計算與碰撞點的認定，得出非常近似的結果，且兩種結果互相約束、相互驗證，證明轎車正面碰撞行人事故，當只有人體與車輛之間的距離時，通過理論分析、公式選用、參數設定、迭代計算、優化選擇是一種可行的、值得借鑒的技術方法。值得注意的是，每一種方法都有其局限性以及事故形態的對應性，在運用文中的方法時同樣也應建立在事故形態對應的基礎上。

參考文獻：

[1]于長吉、陶沙. 道路交通事故技術鑒定方法.大連理工出版社 2011年1月第一版.

[2]山崎俊一（日本）.交通事故分析基礎與應用.北京：機械工作出版社.2011年6月第三版.