基于力學(xué)及視頻對(duì)車速的鑒定方法案例分析

張建

摘 要：目前我國(guó)交通事故發(fā)生率仍處于居高不下態(tài)勢(shì)，在發(fā)生交通事故后，事故中車速司法鑒定可以為公安機(jī)關(guān)及交通管理部門提供對(duì)專業(yè)技術(shù)支持，也為事故雙方責(zé)任劃分提供科學(xué)有力依據(jù)。文章將結(jié)合交通事故案例詳細(xì)分析如何基于力學(xué)及視頻對(duì)車速進(jìn)行鑒定。

關(guān)鍵詞：交通事故 車速 制動(dòng)減速度 司法鑒定

1 道路交通事故車輛速度的定義

道路交通事故發(fā)生前采取避險(xiǎn)措施瞬間的車輛速度。未采取避險(xiǎn)措施的，道路交通事故車輛速度為道路交通事故瞬間車輛速度[1]。

2 道路交通事故車輛速度鑒定的運(yùn)用

道路交通事故車輛速度鑒定是根據(jù)事故形態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)痕跡、物證等對(duì)道路交通事故車輛行駛速度進(jìn)行分析和計(jì)算的過(guò)程。可利用能量守恒方法、動(dòng)量和動(dòng)量矩守恒方法及運(yùn)動(dòng)學(xué)方法鑒定事故車輛速度及道路交通事故瞬間車輛速度；可基于事故視頻資料依據(jù) GA/T 1133進(jìn)行車速鑒定，也可依據(jù)攝影測(cè)量方法進(jìn)行車速鑒定。

3 結(jié)合案例分析如何基于力學(xué)及視頻對(duì)車速進(jìn)行鑒定

3.1 基本案情

××××年××月××日13時(shí)21分許，滿載貨物的某號(hào)牌重型自卸貨車與一輛兩輪電動(dòng)車在一十字路口發(fā)生碰撞，事故造成兩車不同程度受損，電動(dòng)車駕駛員受傷。現(xiàn)委托對(duì)某號(hào)牌重型自卸貨車事故發(fā)生時(shí)的速度進(jìn)行鑒定。

3.2 事故現(xiàn)場(chǎng)情況

事故發(fā)生地點(diǎn)為××××路口，干燥瀝青路面，事發(fā)路段為平交十字型路口，以東西方向道路北側(cè)機(jī)非隔離帶為基準(zhǔn)線，某號(hào)牌重型自卸貨車頭西北尾東南方向位于基準(zhǔn)線南側(cè)、十字型路口西側(cè)，第一軸、第二軸及第三軸右側(cè)車輪分別距離基準(zhǔn)線為360cm、377cm及406cm，左后輪、右后輪分別在路面上遺留有一條由東南向西北方向的連續(xù)且不間斷的制動(dòng)痕跡，制動(dòng)痕跡長(zhǎng)度為3040cm，左右兩條制動(dòng)印痕終點(diǎn)均位于后輪下方路面處。

3.3 某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)性能測(cè)試單信息

車牌：×××，車型：其他汽車（氣壓），測(cè)試日期：×××，測(cè)試時(shí)間：×××，制動(dòng)距離：6.9m，初速度：29.6km/h，協(xié)調(diào)時(shí)間：0.200s（合格），MFDD：5.48（合格），裝載情況：空載，有無(wú)超出試車道：無(wú)，結(jié)論：合格。

3.4 監(jiān)控視頻檢驗(yàn)所見(jiàn)

該段監(jiān)控視頻錄像文件格式為MP4文件格式，大小為4.92MB，4.92MB（5，169，036字節(jié)），視頻時(shí)長(zhǎng)：00：00：34，幀速率為25fps，其視頻圖像上部顯示時(shí)間。記錄時(shí)間為某年某月某日13時(shí)21分24秒至某年某月某日13時(shí)21分57秒（均為監(jiān)控視頻錄像畫面顯示時(shí)間，下同）；該視頻圖像播放流暢，幀率穩(wěn)定。視頻圖像畫面清晰，肉眼可以分辨目標(biāo)車輛外觀特征、運(yùn)動(dòng)軌跡，能夠在圖像范圍內(nèi)有效選取或設(shè)定參照物[2]。按照時(shí)間順序，視頻圖像中依次檢見(jiàn)以下內(nèi)容：

在13：21：44第3幀圖像上，某號(hào)牌重型自卸貨車在視頻畫面左側(cè)中部位置處，由左向右駛?cè)胍曨l監(jiān)控畫面范圍。

在13：21：44第17幀圖像上，選取某號(hào)牌重型自卸貨車車體右側(cè)前部邊緣所在空間豎直線為參考線A（見(jiàn)圖1）。

在13：21：45第6幀圖像上，某號(hào)牌重型自卸貨車車體右側(cè)后部邊緣與參考線A近似重合（見(jiàn)圖2）

在13：21：45第7幀圖像上，某號(hào)牌重型自卸貨車與電動(dòng)自行車發(fā)生碰撞。

在13：21：45許，某號(hào)牌重型自卸貨車后輪附近見(jiàn)煙狀氣體。

在13：21：45第8幀圖像上，選取某號(hào)牌重型自卸貨車車體右側(cè)前部邊緣所在空間豎直為參考線B（見(jiàn)圖3）。

在13：21：46第1幀圖像上，某號(hào)牌重型自卸貨車車體右側(cè)后部邊緣與參考線B近似重合（見(jiàn)圖4）。

在13：21：48許，某號(hào)牌重型自卸貨車駕駛室右側(cè)駛出監(jiān)控視頻畫面范圍且某號(hào)牌重型自卸貨車停于監(jiān)控視頻畫面右側(cè)中部路面上，其后方路面上遺留有兩條深色輪胎制動(dòng)印痕，深色制動(dòng)印痕起始點(diǎn)延伸至視頻左側(cè)畫面以外。

監(jiān)控視頻畫面截圖（見(jiàn)圖1-4）。

3.5 分析說(shuō)明

3.5.1 基于視頻文件圖像的車輛制動(dòng)減速度計(jì)算

由檢驗(yàn)所見(jiàn)，在錄像中每秒鐘有25幀圖像，設(shè)每幀持續(xù)時(shí)間為t'，則。對(duì)某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)監(jiān)控視頻錄像中參考線A時(shí)的平均速度進(jìn)行分析，利用速度－時(shí)間－位移關(guān)系式[3]，計(jì)算某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線A、參考線B時(shí)的平均速度。

式中，l為某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線A時(shí)行駛的距離（車長(zhǎng)），由某號(hào)牌重型自卸貨車信息可知，取8.42m。tA為某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線A時(shí)所需的時(shí)間，

將參數(shù)代入整理計(jì)算得

tB為某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線B時(shí)所需的時(shí)間，，

將參數(shù)代入整理計(jì)算得

綜上分析，某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線A速度約為54.14km/h，通過(guò)參考線B速度約為42.08km/h，速度明顯的降低過(guò)程。

3.5.2 某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)起始位置分析

根據(jù)某號(hào)牌重型自卸貨車軸距（第一輪軸到第三輪軸長(zhǎng)度）長(zhǎng)度間接測(cè)量其制動(dòng)痕跡起始點(diǎn)在視頻畫面中的位置，以某號(hào)牌重型自卸貨車第一輪軸右側(cè)輪、第三輪軸右側(cè)輪著地點(diǎn)為“標(biāo)尺”（第一輪軸右側(cè)輪胎著地點(diǎn)、第三輪軸右側(cè)輪胎著地點(diǎn)為該車軸距，根據(jù)車輛型號(hào)查詢可知，d=3.3+1.4=4.7m），間接測(cè)量某號(hào)牌重型自卸貨車第三輪軸后輪從進(jìn)入視頻畫面時(shí)至停止向前運(yùn)動(dòng)行駛過(guò)的距離D（見(jiàn)圖5-6，示意圖）。

根據(jù)示意圖分析可知：

由事故現(xiàn)場(chǎng)情況可知，某號(hào)牌重型自卸貨車第三輪軸輪胎制動(dòng)痕跡長(zhǎng)30.4m。因此，某號(hào)牌重型自卸貨車第三輪軸輪胎著地點(diǎn)剛進(jìn)入視頻畫面時(shí)，某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)痕跡已經(jīng)產(chǎn)生，即某號(hào)牌重型自卸貨車已經(jīng)采取了制動(dòng)措施。根據(jù)上述視頻文件圖像中檢見(jiàn)的深色制動(dòng)印痕起始點(diǎn)延伸至視頻畫面左側(cè)邊沿，并結(jié)合事故現(xiàn)場(chǎng)情況中制動(dòng)痕跡連續(xù)無(wú)間斷進(jìn)行分析可知，某號(hào)牌重型自卸貨車后輪進(jìn)入監(jiān)控視頻畫面時(shí)至完全停止應(yīng)一直處于制動(dòng)減速狀態(tài)。

3.5.3 某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線A和B之間的減速度

某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)痕跡連續(xù)無(wú)間斷，將某號(hào)牌重型自卸貨車的制動(dòng)過(guò)程可近似認(rèn)為勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，勻減速運(yùn)動(dòng)的平均速度等于其中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，因此有：

參考線A中間時(shí)刻與參考線B中間時(shí)刻之間歷時(shí)為：

通過(guò)參考線A和B之間的減速度為：

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，某號(hào)牌重型自卸貨車通過(guò)參考線A和B之間的減速度均約為4.65m/s2。

3.5.4 基于事故形態(tài)和制動(dòng)痕跡的車速計(jì)算

根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)情況，現(xiàn)場(chǎng)路面留有制動(dòng)痕跡，其長(zhǎng)度為30.4m，該痕跡止點(diǎn)位于某號(hào)牌重型自卸貨車后輪著地點(diǎn)。根據(jù)該制動(dòng)痕跡可計(jì)算某號(hào)牌重型自卸貨車在該制動(dòng)痕跡起點(diǎn)時(shí)的速度。

由“功能轉(zhuǎn)換原理”及“能量守恒定律”的相關(guān)理論及方法，有下式成立：

式中，m為某號(hào)牌重型自卸貨車事發(fā)時(shí)質(zhì)量；v1為該車制動(dòng)痕跡起點(diǎn)時(shí)的速度；v2為該車停止時(shí)的速度，其值為0；s為該車制動(dòng)痕跡長(zhǎng)度，取30.4m；a為該車制動(dòng)減速度，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，a取4.65m/s2，Ecrash為某號(hào)牌重型自卸貨車與兩輪電動(dòng)車發(fā)生碰撞損失的能量，故該部分某號(hào)牌重型自卸貨車的能量損失可以忽略不計(jì)，即Ecrash≈0。

上式簡(jiǎn)化后可得：

由于車輛在制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間內(nèi)速度下降，因此，設(shè)某號(hào)牌重型自卸貨車在制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間內(nèi)速度的降低值為Δv，則其值為：

式中，t為某號(hào)牌重型自卸貨車行車制動(dòng)性能測(cè)試單中的制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間，為0.200s。

整理（1）、（2）式，則某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)開始前的速度v0為：

將參數(shù)帶入上式計(jì)算得

因此，根據(jù)視頻中平均減速度計(jì)算所得某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)前的速度v0約為62km/h。

3.5.5 綜合分析

因某號(hào)牌重型自卸貨車后輪進(jìn)入監(jiān)控視頻畫面時(shí)至完全停止一直處于制動(dòng)減速狀態(tài)，且事發(fā)時(shí)某號(hào)牌重型自卸貨車為滿載狀態(tài)，其制動(dòng)性能測(cè)試單上的MFDD（平均減速度）為空載狀態(tài)下的測(cè)試結(jié)果，因此實(shí)際在空載狀態(tài)下測(cè)試的MFDD結(jié)果不能反映出某號(hào)牌重型自卸貨車事故發(fā)生時(shí)滿載狀態(tài)下的MFDD情況。在本次事故中，視頻真實(shí)反映了某號(hào)牌重型自卸貨車絕大部分制動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故本次鑒定優(yōu)選視頻計(jì)算所得的減速度值來(lái)計(jì)算某號(hào)牌重型自卸貨車制動(dòng)前的速度。

綜上分析計(jì)算某號(hào)牌重型自卸貨車事發(fā)時(shí)（制動(dòng)前）的行駛速度約為62km/h。

4 結(jié)語(yǔ)

在有視頻錄像的交通事故中對(duì)于汽車行駛速度的鑒定，不能單純從監(jiān)控視頻分析計(jì)算車速，鑒定相關(guān)人員應(yīng)通過(guò)對(duì)視頻仔細(xì)觀察分析并結(jié)合視頻中汽車的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、路面及車輛狀況等才能夠計(jì)算出客觀、科學(xué)的車速，為處理道路交通事故提供有力依據(jù)，為辦案機(jī)關(guān)解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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[2]GA/T1133-2014《基于視頻圖像的車輛行駛速度技術(shù)鑒定》[S].

[3]馮浩，潘少猷，陳建國(guó).基于視頻的車速鑒定方法[J].中國(guó)司法鑒定.2009年第5期（總第46期）：46-54.