面向碰撞再现验证的车辆冲撞行人实验平台搭建
2021-06-05张金换金益锋王明直
交通运输工程与信息学报 2021年1期
袁 泉,王 田,张金换,金益锋,石 屹,王明直
(1. 清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;2. 公安部,物证鉴定中心,北京100038)
0 引 言
车辆冲撞行人案件作为驾驶人主动操控下实施的非正常驾驶行为,相比于普通碰撞案件,其呈现出事故危害性大、碰撞机理复杂、现场痕迹混乱等问题,而车辆冲撞行人案件目前缺少实用化、可重复验证的研判方法。行人作为弱势道路使用者,其生命安全需要有力的技术支持保障。根据2019 年交通事故统计数据显示,我国行人因交通死亡人数和受伤人数分别为17 473人和45 495 人,约占交通事故伤亡人员总数的27.84%和17.76%,为占比最多的碰撞形态[1]。研究表明,在车辆冲撞行人案件中,前保险杠对腿部的冲击和前风挡玻璃对头部的冲击是最显著的严重特征伤害[2-3]。基于冲击实验平台的研究方法对于行人安全性保护、伤害估计以及案情重建界定具有重要的研究意义。
目前车辆冲撞行人重建领域多停留于计算机仿真分析阶段。Daisuke[4]等人研究汽车前部结构对行人整个下肢的负载影响,其中汽车通过有限元模型和行人采用多体模型进行汽车-行人碰撞仿真模拟,采用时间序列数据分析下肢负荷,得出行人多体模型的弯矩图以用于调查各尺寸行人的下肢负荷。Peng Yong[5]等人通过验证汽车-行人碰撞事故中人体头部有限元模型,并预测人车碰撞时行人头部受伤的风险,分析了三种类型的发动机罩对行人头部的伤害。Shi 等人[6]通过建立行人多体模型,考察了不同车辆类型和碰撞速度下不同尺寸和不同步态的行人碰撞事故形态,仿真研究行人碰撞至落地的旋转角度,主要分析地面碰撞对头部损伤的危险,提出应尽可能避免地面撞击行人头部的次生危险发生。……
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