第7章車輛-行人事故

第七章車輛－行人事故第一節(jié)行人交通事故再現(xiàn)的意義第二節(jié)事故過程分析第三節(jié)事故分析的約束方法第四節(jié)事故可避免性第五節(jié)行人橫穿碰撞的界限范圍第六節(jié)行人單自由度模型行人事故再現(xiàn)主要包括推算汽車的初始速度、汽車的碰撞速度、反應(yīng)地點(時刻)、碰撞點、行人的行走速度和方向。行人事故再現(xiàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是從事故現(xiàn)場痕跡和證詞中提取的。

第一節(jié)行人交通事故再現(xiàn)的意義行人事故的事故前階段可用緊急制動過程中駕駛員的反應(yīng)階段劃分來分析。事故前階段可劃分為感知、反應(yīng)和結(jié)果三個基本階段。行人事故再現(xiàn)的基礎(chǔ)是事故現(xiàn)場的勘查物證(如痕跡、證據(jù))?？辈榈闹饕獌?nèi)容涉及工程(汽車、行人、道路)、醫(yī)學(受傷位置、傷勢)、天氣方面(道路狀況、視野)、心理學方面(目擊者、證人、當事人問詢)。第一節(jié)行人交通事故再現(xiàn)的意義行人事故再現(xiàn)使用的方法主要依據(jù)物理定律(制動、轉(zhuǎn)向等)、勘查結(jié)果和特殊模擬試驗。行人事故再現(xiàn)的常用方法有位移－時間曲線圖法、分布三角形法、區(qū)間約束法及數(shù)學模型法。第一節(jié)行人交通事故再現(xiàn)的意義行人事故再現(xiàn)的可用數(shù)據(jù)包括事故汽車的終止位置、行人的終止位置、滑移物體的終止位置(汽車附屬物，玻璃碎片，撒落物，行人的鞋、帽、拎包、錢包、眼鏡)、制動或側(cè)滑印跡、附著系數(shù)、沖突地點(行人鞋與地面擦痕、環(huán)境特點、證詞等確定)、汽車車身擦痕、汽車損壞位置和特點、道路位置和路況、視線遮蔽、交通管制、行人受傷種類與程度、衣服損壞與臟污以及當事人和證人的陳述等。第一節(jié)行人交通事故再現(xiàn)的意義汽車與行人碰撞后，行人運動狀態(tài)與汽車外形與尺寸、速度,行人身材、速度和方向有關(guān)。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程接觸點位于行人質(zhì)心上部，如大客車、平頭貨車等與成年人碰撞、轎車與兒童碰撞時，碰撞可能直接作用在行人的胸部甚至頭部。身體上部直接向遠離汽車的方向拋向前方。如果汽車不采取制動，行人將被碾在車下。如果碰撞接觸點位于行人質(zhì)心，行人整個身體幾乎同時與汽車接觸。對于轎車，汽車保險杠碰撞行人的小腿，隨后大腿、臀部倒向發(fā)動機罩前緣，然后上身和頭部與發(fā)動機罩，甚至與風擋玻璃發(fā)生二次碰撞。轎車速度很高，且在碰撞時未采取制動措施，行人可能從車頂掠過，直接摔跌在汽車后面的路上。

第二節(jié)汽車－行人交通事故過程如果碰撞接觸點位于行人質(zhì)心，行人整個身體幾乎同時與汽車接觸(碰撞形式C)，行人的運動狀態(tài)基本同D。一般碰撞作用在行人質(zhì)心下面(碰撞類型A和B)。h/H值越小，頭部碰撞速度就越大。碰撞速度越高，汽車前端越低，行人身材越高，頭部碰撞風擋玻璃概率就越大。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程為汽車與行人的運動方向相同或者迎面碰撞時，行人的運動學規(guī)律。行人運動方向與汽車運動方向垂直碰撞時，行人運動學規(guī)律的抽象描述。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程拋距接觸

飛行

滑移運動飛行階段接觸階段滑移階段接觸時間接觸位移飛行時間飛行距離滑移時間滑移位移接觸飛行滑移運動

行人事故過程的階段劃分

第二節(jié)汽車－行人交通事故過程模擬假人試驗所得到的身體不同部位在碰撞過程和其后的運動規(guī)律。對于行人與汽車的擦碰，其運動形式較為復雜，第二階段不存在。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程成年人被船形轎車碰撞后的運動姿態(tài)對接觸階段影響較大的因素有碰撞速度、制動強度和行人與汽車前端的幾何尺寸比。飛行階段是因行人先被汽車加速，然后汽車因制動，而被加速的行人繼續(xù)向前運動，行人被拋向前方。如果汽車未采取制動措施或者減速度很小，會出現(xiàn)兩種情況：若速度超過某數(shù)值，行人就可能掠過風擋玻璃而從車頂飛出，跌落在車后;而速度較低時，行人倒地后，會遭遇汽車的碾壓?；齐A段是從行人第一次落地到滑滾至靜止的過程。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程一些試驗研究表明，在這個過程中行人亦可能離開地面彈起。影響接觸階段的因素對滑移(滾動)運動同樣有影響。此外，落地時刻的水平和垂直速度、路面種類、行人著裝等因素對該過程也有影響。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程對于平頭汽車碰撞成年人或船形轎車碰撞兒童，碰撞后兒童被直接拋向汽車的前方，經(jīng)滑移或滾動后停止。如果碰撞過程汽車沒有采取制動措施，行人可能被汽車碾壓。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程行人拋距S是指碰撞點至行人靜止點之間的距離。行人拋距可分解為縱向拋距和橫向拋距。行人橫偏距YC是指汽車與行人臀部的接觸點至頭部與發(fā)動機罩接觸點之間的垂直于汽車縱軸的距離。上拋距XC是指在汽車上接觸點至行人頭部碰撞點之間的平行縱軸的水平距離。展距LC是指從地面到頭部與汽車發(fā)動機罩接觸點行人身體包容汽車外廓的展開長度。第二節(jié)汽車－行人交通事故過程不同制動減速度條件下車速與行人縱向拋距的關(guān)系曲線。其中虛線表示行人事故的行人縱向拋距分布范圍(Rau，Kühnel和Elsholz)實線為在不同制動強度的條件下，行人縱向拋距與碰撞速度或制動減速度的關(guān)系以及拋距的分布范圍。一、有關(guān)試驗結(jié)果一、有關(guān)試驗結(jié)果一、有關(guān)試驗結(jié)果行人拋距與汽車碰撞速度的散點圖及擬合經(jīng)驗公式一、有關(guān)試驗結(jié)果行人拋距與汽車碰撞速度的散點圖及擬合經(jīng)驗公式行人橫向極限拋距與碰撞速的關(guān)系一、有關(guān)試驗結(jié)果一、有關(guān)試驗結(jié)果行人上拋距與碰撞速度的關(guān)系碰撞速度與行人在汽車上的橫偏移距一、有關(guān)試驗結(jié)果一、有關(guān)試驗結(jié)果行人在車身上的壓痕深度與碰撞速度一、有關(guān)試驗結(jié)果玻璃碎片拋距與碰撞速度的關(guān)系一、有關(guān)試驗結(jié)果玻璃分布帶寬與碰撞速度的關(guān)系一、有關(guān)試驗結(jié)果玻璃分布場與碰撞速度的關(guān)系二、確定汽車－行人碰撞點的約束方法Slibar分布三角形二、確定汽車－行人碰撞點的約束方法速度約束區(qū)二、確定汽車－行人碰撞點的約束方法速度和制動減速度約束年齡，歲6~1414~1520~3030~5050~6070~80性別男/女男/女男/女男/女男/女男/女運動狀態(tài)行走1.5/1.51.7/1.61.2/1.41.5/1.31.4/1.41.0/1.1快走2.0/2.02.2/1.92.2/2.22.0/2.02.0/2.01.4/1.3跑動3.4/2.84.0/3.04.0/3.03.6/3.63.5/3.32.0/1.7賽跑4.2/4.05.4/4.87.4/6.16.5/5.55.3/4.63.0/2.3一、行人的行進速度不同運動狀態(tài)的平均速度，單位m/s1）駕駛員是否對危險及時做出反應(yīng)？及時意味著在對應(yīng)的視線條件下駕駛員最早可能看見行人時刻。及時也意味著，一旦明確地識別行人(兒童、殘疾人、醉酒者)無力或無意讓道，駕駛員就可做出反應(yīng)。若沒有及時反應(yīng)，則應(yīng)該檢驗，是否駕駛員及時做出反應(yīng)，就可避免事故的發(fā)生。二、事故可避免性計算2）汽車制動前的速度有多高？若反應(yīng)及時，速度高于法規(guī)極限會導致是否承擔事故責任的判決。3）如果事故汽車保持允許速度(50km/h)，就要檢驗從時間或空間上事故是否可避免。二、事故可避免性計算行人從汽車行駛方向的右側(cè)橫穿道路時，被汽車右側(cè)所撞。初始變形位置位于汽車發(fā)動機罩右前角0.7m處。事故時在路右側(cè)有另一輛停放的汽車，從該停放車前端至碰撞點距離為2.8m。汽車前輪制動拖印長為19m。制動試驗表明，汽車的減速度至少為7m/s2。從制動痕跡起點至碰撞點距離為6m。事故地點允許最高速度為50km/h。行人事故現(xiàn)場草圖(考慮反應(yīng)時間)二、事故可避免性計算二、事故可避免性計算駕駛員反應(yīng)過晚三、兒童事故三、兒童事故三、兒童事故四、老年人事故五、位移－時間圖分析方法事故空間不可避免事故空間可避免分析行人從②點出發(fā)，減速行走到④點，發(fā)現(xiàn)車來臨加速返回到⑤點。一、減速橫穿加速返回保證行人安全的條件為從②點出發(fā)減速行走到④點停止后，又加速返回到⑤所需的時間為在時間內(nèi)的實際行走距離為一、減速橫穿加速返回若令則解得因為行人從②走到④的距離的時間為一、減速橫穿加速返回因為當時，則解得一、減速橫穿加速返回設(shè)x=20m，VA=5m/s，a=1m，b=1.7m，=0

時，求A車行駛速度為V1時，行人行走的最大安全距離S。得汽車行駛速度與行人的最大安全距離之間的關(guān)系V1（km/h）1020304050607080s（m）9.34.83.32.52.11.81.61.5實例行人從②行走到③，瞬間發(fā)現(xiàn)車到來，加速通過橫道行至④，這時行人的后端通過車行駛路線右側(cè)點⑤后，車的前端才到達⑤，即可安全橫穿。二、減速再加速橫穿行人安全橫穿的條件可以這樣考慮，即行人從②行至④的時間內(nèi)，車尚未到達⑤，行人從②到達④所用的時間比車由初始狀態(tài)到達⑤的時間短。行人從②到④的行走速度可分為二個階段二、減速再加速橫穿第一階段減速行走速度的表達式為第二階段加速行走速度的表達式為行人從②到④的行走距離L2

為行人從③加速到④的距離L’

為二、減速再加速橫穿因為得到保證橫穿的安全條件為二、減速再加速橫穿則求解得當?shù)贸龆?、減速再加速橫穿簡化二、減速再加速橫穿二、減速再加速橫穿三、減速、停留、再以恒速橫穿t2為B從②到⑤所用的全部時間，sL2為B從②到⑤所走的全部距離，mt1為A車由①駛到④的時間,sL1為A車由①駛到④的距離,m設(shè)s為行人B從②減速行駛到③停止的距離，mt0為B從②行駛到③所用的時間，sΔt停留時間，sA車從①行駛到④所需的時間B從②行走到③所需的時間B從③行走到⑤的距離因三、減速、停留、再以恒速橫穿若行人B從②行至⑤的時間，比A車從①到達④的時間短，即可保證B橫穿的安全。則令則得三、減速、停留、再以恒速橫穿將行人簡化為一個質(zhì)心高度為單自由度數(shù)學模型，利用動量原理計算行人拋距與汽車碰撞速度的關(guān)系。一、單自由度簡化行人模型一、單自由度簡化行人模型一、單自由度簡化行人模型解得一、單自由度簡化行人模型

二、由行人拋距反推碰撞速度二、由行人拋距反推碰撞速度在實際中，碰撞速度為25km/h時，事故的死亡率僅占事故人數(shù)的3.5%而50km/h時致命性受傷的可能性為37%，70km/h時事故致人死亡率約為83%車速60km/h時輕傷事故的可能性為0%40km/h時輕傷可能性為40%車速為10km/h時事故參與行人有80%的可能性受輕傷。二、由行人拋距反推碰撞速度三、綜合分析實例已知汽車數(shù)據(jù)質(zhì)量m1=1087kg最大變形量Sd=0.04m制動距離S=13.3m（碰撞時刻至靜止）制動減速度adec=8.7~9.1m/s2已知行人數(shù)據(jù)身高h=1.74m重心高度hs=0.90m行人質(zhì)量m2=79kg拋距X=16.4m摩擦系數(shù)μ=1.1（一般為0.6~1.4）事故數(shù)據(jù)三、綜合分析實例由模擬假人試驗得到的碰撞速度為VC=44～45km/h由受傷行人拋距得到的碰撞速度為VC=43～58km/h由汽車制動距離求得的汽車碰撞速度為VC=55～56km/h由簡化模型計算得到的碰撞速度為三、綜合分析實例行人和地面碰撞時頭部的沖擊加速度行人和車體碰撞時頭部的沖擊加速度三、綜合分析實例后頭部沖擊時頭蓋骨骨折和頭蓋骨平均加速度持續(xù)時間前頭部沖擊時頭蓋骨骨折和頭蓋骨平均加速度持續(xù)時間三、綜合分析實例AIS等級與碰撞速度關(guān)系三、綜合分析實例行人事故碰撞速度的推算測定拋出總距離X(注意碰撞點的判斷)頭部傷害程度頭部碰撞加速度頭部碰撞加速度碰撞速度碰撞速度公式目前可用的有說服力的數(shù)據(jù)主要是一些用模擬假人試驗和案例分析的結(jié)果，因此，交通事故分析的信息源常限于數(shù)學模型或者根據(jù)理論原理的假設(shè)。自1971年以來，一些研究者開始嘗試根據(jù)行人質(zhì)量的運動，定量分析汽車的碰撞速度。下面將簡單敘述這些數(shù)學計算式。四、汽車碰撞行人速度的數(shù)學計算方法施密特－納格耳方法。197