廣東安盈痕跡司法鑒定所 張濤 邵智存 周伯貞 秦偉超 方志珍
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國汽車數(shù)量快速增長,汽車的普及無可避免地帶來了一些問題,如資源、環(huán)境和交通事故等,特別是道路交通事故的不斷增加,不僅導(dǎo)致死亡人數(shù)增加,還造成了巨大的經(jīng)濟損失,給受害者的家庭帶來毀滅性的打擊,同時也加重了交通警察和法院等部門的工作。速度識別在交通事故識別中的重要性是眾所周知的[1]。
在實際的道路交通事故中,事故車輛的碰撞運動非常復(fù)雜。沒有科學(xué)、合理、有效的分析方法,很難處理實際車輛碰撞中的復(fù)雜問題[5]。本文針對實際中復(fù)雜的車輛碰撞問題,提出了一套實用的車輛碰撞過程分析模型,并通過實例對實際碰撞中的難點問題進行了分析。對于實際的復(fù)雜車輛碰撞,碰撞過程分析模型如圖1所示

圖1 車輛碰撞過程模型分析流程圖
2019年10月某晚,一輛哈佛越野車在334國道干燥的瀝青路面上駛?cè)雽γ孳嚨?與一輛本田汽車發(fā)生正面偏心碰撞。碰撞發(fā)生后,兩車前部嚴重損壞變形,兩車內(nèi)人員均受重傷,雙方都對那次事故毫無記憶,據(jù)事故發(fā)生后的調(diào)查,哈佛越野車為了避開路上的小狗,開到對面的車道上,由于事故路段限速為120km/h,本田車是否超速成為事故焦點,根據(jù)事故車輛事故后的損傷檢測,哈佛越野車的主要損壞情況為:前冷凝器后移,發(fā)動機罩彎曲;前保險杠、前裝飾格柵損壞脫落;左前擋泥板彎曲損壞。本田轎車的損壞情況是前車燈、前裝飾格柵損壞脫落;左前擋泥板彎曲損壞;前冷凝器后移,發(fā)動機罩彎曲,兩款車的技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 事故車輛技術(shù)參數(shù)
為了將計算結(jié)果誤差降到最低,本項目采用三種方法對車速進行計算,并經(jīng)過比較確定最終的計算結(jié)果。
工況1:哈佛越野車與本田轎車的全正面碰撞,即根據(jù)實際車寬和車寬對碰撞寬度進行分析,得到兩車的最大有效碰撞速度。
工況2:根據(jù)車輛的損傷情況和碰撞后路面留下軌跡,在正常值下稍微增加修正系數(shù)K,得到碰撞后相對較大的運動速度。根據(jù)條件一,最大有效碰撞速度Vmax=100km/h可由正面碰撞公式求得。根據(jù)工況2,兩輛車碰撞后的最大速度Vmax為80km/h,本田汽車的速度不超過100km/h,說明本田汽車在碰撞時的速度不超過限速。
2.2.1 根據(jù)GA/T643-2006計算方法
在GA/T643-2006《典型交通事故表》中,給出了兩車碰撞事故表的近似計算方法。該方法的主要依據(jù)是由于車輛與車輛的質(zhì)量差較大,認為被撞擊時兩車速度一致,轎車被撞擊后后退,由于摩擦減速,最后停止。根據(jù)這一關(guān)系式,事故車輛的碰撞速度由后退的傾覆距離計算[6,7]。

公式中,V:車輛行駛速度,單位:km/h;ф:滑動附著系數(shù),0.8;X:碰撞點到車輛滑行至最后停止位置的距離,30米;h為碰撞高度,1.4m;36是單位轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的系數(shù)。由上式計算出事故發(fā)生時車輛行駛速度為94km/h。
2.2.2 動量理論計算
本次事故屬于嚴重偏斜碰撞,特別是碰撞后,兩車分別旋轉(zhuǎn)80度和100度,不能簡單地用動量守恒定理來解決這一問題。為了計算哈佛越野車的碰撞速度,利用動量理論中的動量守恒定理來估計碰撞速度。還可以同時估算出汽車的近似碰撞速度[8]。動量定理告訴我們,車輛碰撞的過程就是動量交換的過程,即碰撞前的動量之和等于碰撞后的動量之和。道路矢量的方向方程為:

式中:令:1車為哈佛越野車;2車為本田轎車
m1、m2——1車、2車總質(zhì)量,kg;
α1、α2——碰撞前1車、2車相對坐標(biāo)軸夾角,°;
v1、v2——碰撞前1車、2車速度,m/s;
α10、α20——碰撞后1車、2車相對坐標(biāo)軸夾角,°;
v10、v20——碰撞后1車、2車速度,m/s;
據(jù)現(xiàn)場調(diào)查圖和車輛變形情況,以兩輛車的行駛方向為坐標(biāo)軸,質(zhì)心移動角近似取為:α1=20,α2=90,α10=20,α20=30,
碰撞后速度計算:

式中:g重力加速度,取值9.8,μ對地摩擦系數(shù);s制動距離.v10、v20為碰撞后1、2車速。其中s1=16.4,μ=0.65;s2=6.8,μ=0.1,可計算出v10=52km/h,v20=13km/h,將上述計算結(jié)果代入碰撞方程,可以得到ν1=100km/h,ν2=80km/h
由此可見,兩車碰撞前的車速為:本田轎車車速100km/h;根據(jù)道路垂直方向的方程式,越野車的車速為85~100km/h。由以上計算結(jié)果可知,兩車相撞時的車速為:本田轎車車速100~110km/h;越野車車速85~100km/h
依據(jù)碰撞時兩車速度,可以計算出肇事前兩車的時間-位置特征,特征值如下:肇事前1秒:越野車進入機動車道2.8m,轎車距離接觸點27m;肇事前2秒:貨車進入機動車道邊線,轎車距離接觸點55m。
兩車相撞時的車速,計算出事故發(fā)生前兩車的時間位置特征。特征值如下:事故前1秒:越野車進入高速公路3m,轎車距接觸點43m;事故發(fā)生前2秒,進入機動車道邊線,距接觸點50m。
造成本田轎車嚴重損壞的原因一是以100km/h的速度與質(zhì)量大于自身的障礙物相撞;二是剛度較小;三是與越野車碰撞后,本田轎車旋轉(zhuǎn)迅速,從而導(dǎo)致第二次與車前右側(cè)車身相撞,使車身受損更嚴重。越野車損壞嚴重的原因主要有兩個:一是碰撞中心位于卡車左前軸附近,地面高度50~60cm,最大沖擊區(qū)地面高度40~80cm;二是其車體結(jié)構(gòu)特點:前駕駛室及其下部動力裝置的質(zhì)量和質(zhì)心較高,對車架橫向彎矩的沖擊力很大。不難看出,在慣性作用下向車體左側(cè)移動,造成車架前部嚴重扭轉(zhuǎn)。
為了使計算方法有效地應(yīng)用于實際工作中,本文對該方法進行了研究并用實例加以驗證。通過準(zhǔn)確地分析每次交通事故的發(fā)生過程、主要因素及各因素之間的關(guān)系,找出相應(yīng)的方法和措施來抑制交通事故的發(fā)生,這也是降低交通事故率的有效方法。