汽车交通事故中乘员运动状态分析论文

兰州城市学院道路交通安全作业汽车交通事故中乘员运动状态分析学院名称： 专业班级：学生姓名： 学生学号：指导教师： 二一六年七月摘 要道路交通安全是当今世界上一个严重的社会问题，全世界每年因道路交通事故死亡的人数逾 100 万，我国每年因道路交通事故死亡的人数已连续多年列于世界各国首位，仅 2006 年我国道路交通事故死亡人数就接近 9 万人。尽管近几年道路交通事故死亡人数有下降趋势，但我国的道路交通安全形势依然十分严峻。因此，研究道路交通事故的发生、分布规律，特征及影响因素，分析评价方法，预防对策及控制措施，对于提高我国的道路交通安全管理水平，减少道路交通事故带来的巨大损失，都具有十分重要的理论意义和现实意义。道路交通事故分析与再现是以事故现场上的车辆损坏情况、停止状态、人员伤害情况和各种形式的痕迹等为依据，应用数学、力学和工程学原理，对事故发生的全部经过作出推断的过程。关键词：道路交通安全；乘员运动状态；事故分析；事故再现引 言据统计，我国每年发生的交通事故达数十万起，每年因交通事故死亡人数近达数万人，已经连续十余年居世界第一。以 2013 年为例，全国共涉及人员伤亡的道路交通事故 20 多万起，造成近 10 万人死亡。其中，发生一次死亡 3 人以上道路交通事故 834 起，发生一次死亡 5 人以上的道路交通事故 209 起，发生一次死亡 10 人以上道路交通事故 16 起。可以说，目前我国的道路交通安全形势异常严峻！道路交通事故分析与再现是以事故现场上的车辆损坏情况、停止状态、人员伤害情况和各种形式的痕迹等为依据，应用数学、力学和工程学原理，对事故发生的全部经过作出推断的过程。道路交通事故分析主要是分析事故发生的原因，找出事故的重点或典型类型和形态，提出改进道路交通安全管理、汽车安全设计、道路交通安全设施等措施。道路交通事故分析不但可以为交警部门快速、准确处理道路交通事故提供技术支持，同时也可以为交通管理部门提供避免道路交通事故和减轻道路交通事故严重程度的理论依据。道路交通事故再现的两大核心任务是确定事故车辆车速及碰撞发生位置，碰撞发生位置一般是根据事故现场痕迹的突变等证据而直接进行判断，而事故车辆车速则必须根据事故现场痕迹再依据相关理论进行计算才能获得。由此可知，事故现场痕迹是事故再现的基础，其包括人体痕迹、车体痕迹、路面痕迹、其他痕迹。其中人体痕迹主要指人体损伤等；车体痕迹主要指车辆变形；路面痕迹指事故中遗留在事故现场的痕迹，包括车辆制动距离，行人抛距等。汽车交通事故中乘员运动状态分析一、 汽车碰撞的简化模型在交通事故分析中，将汽车碰撞分为一维碰撞和二维碰撞，一维直线碰撞又可分为两种：正面碰撞和追尾碰撞，正面碰撞是指碰撞前两车速度的方向相反，形成面对面的碰撞；追尾碰撞是指碰撞前两车速度的方向相同，因为后车速度快，追上前车，后车的头部碰上前车的尾部。发生碰撞前后两车的位置需用平面上两个直角坐标及一个转动角来描述 ，这样的碰撞称为二维碰撞。二、 碰撞车内乘员人体所受的加速度乘员在碰撞车内的运动分析车辆正常行驶过程中，当驾驶员进行一般起动、制动或转弯操作时，虽然存在加速度，有惯性力, 使乘员的身体出现前俯后仰或左右摇摆，但这些只影响乘员的舒适性，不会产生伤害，因为这种加速度不会太大。通常最大加速度还不到 1g(g 为重力加速度)。但在碰撞事故中，加速度能达到十几 g、几十 g、甚至几百 g。这时，乘员人体将随着惯性，朝着与加速度相反的方向冲去。如果正好对着车的开口处, 人将射出车外。如果碰着车内装置，就产生车内碰撞。乘员在车内的运动分析，需弄清在车内运动的路线，诸如碰撞前乘员在什么位置，碰撞中乘员朝着什么方向滑行了多少距离，撞在什么地方，留下多大多深的变形等等。三、 碰撞车内乘员人体所受的碰撞力1. 汽车碰撞冲量 P对于汽车一维正面碰撞 , 可根据式冲量定理 , 汽车碰撞冲量 P 可用下式求得:P = m 1(v10-v1)= m2(v2-v20)2. 汽车碰撞所经历的时间 tm 为了求碰撞末瞬时的最大变形所经历的时间 tm (s)，由有效碰撞速度等于零的条件确定于是有 ve1=x1=A1costm =0，得到 tm =/2 3. 乘员人体所受的碰撞力通过变形阶段碰撞冲量 P 和碰撞时间 tm 计算碰撞力的平均值 F，即 F = P/tm由于汽车碰撞过程中，受到平均碰撞力 F 时，其中的乘员人体必然产生一个与碰撞力等值反向的惯性力，因而可应用 F = P/tm 来计算碰撞车内乘员人体所受的碰撞力。四、 案例分析1.委托项目：甘 L20号重型厢式货车驾驶员肇事时车上乘员运动状态分析。2.鉴定车辆牌号：甘 L20号车辆型号：江淮牌 HFC5121CCYK3R1ZT 重型厢式货车发动机号：08006657车 架 号：LJ11RVDD1890034953.事故描述2010 年 11 月 17 日 22 时 30 分，甘 L20号重型厢式货车由西向东行驶至青兰高速（G22 ）1832Km+0m 处，发生交通事故，造成甘L20号重型厢式货车内的郭军胡死亡，郭志东受伤，四车及高速路产不同程度受损。下图为交警部门提供的交通事故现场图，其中 A 车为追尾车，车号为甘 L20，B 车为被追尾车，车号为蒙 M10。4.交通事故现场图汽车追尾碰撞事故现场图（一）事故车辆行驶速度分析1.案情分析首先 A 车以某一初速度行驶，先与 B 车发生碰撞，后又和 B 车以同一速度和 C 车相撞，最后 A、B、C 车以同一速度又与 D 车相撞且A、B、C 车停止，D 车继续运动，最终停下。设 A、B 追尾碰撞前，A 车速度为 v0,碰撞后 A、B 两车以共同速度v1运动，且运动位移为 S1时与 C 车相撞，之后 A、三辆车以共同速度 2运动，且运动距离为 2时与 D 车相撞，碰撞之后，A、B、三辆车停止运动，车继续向前运动 3后停止运动，、D 四辆车的质量分别为 m1,m2,m3,m4，经查阅相关资料，A、B、C 三车质量大约为 10000kg，D 车质量为 15000kg，S 1=5m，S 2=3.8m，S 3=13.6m,事故发生路段为高速公路，路面性质为沥青，故路面摩擦系数 取 0.6。2.根据能量守恒定律推算制动车速对 A、B 车：1/2m1v02=1/2(m1+m2)v12+(m 1 +m2)gS1K 对 A、B、C 车：1/2（m 1+m2）v 12=1/2(m1+m2+m3)v22+(m 1+m2+m3)gS2K 对、C、D 车：1/2(m1+m2+m3)v22=m 4gS3K 联立 式求得 V0当 K=1 时，求得 V0=22.4m/s=80.9km/h当 K=0.5 时，求得 V0=15.9m/s=57.2km/h因此该车在发生事故时的车速在 57.2km/h80.9km/h 之间。（二）车内乘员运动状态分析该起事故造成甘 L20号重型厢式货车内的郭军胡死亡，郭志东受伤，通过计算事故发生时车辆的速度，发现事故车并未超速。在现场勘查中发现事故车的右前大灯有故障，不能正常照明，在夜晚使驾驶员的视野变窄，因此车灯故障是造成该起事故的主要原因。事故发生时，因为较大的减速度，人会随着惯性继续向前运动，如果驾驶员系着安全带，则不会飞出车外，后排乘员由于有前排座位阻挡，因此也不会飞出车外。由现场勘查知，驾驶员与乘员均在车外，所以可以判定驾驶员并未系安全带，事故发生时驾驶员是随着平抛运动的轨迹飞出车外；事故车辆与路边停放的车辆追尾时，由于较高的速度，使的事故车的右半边被削去，因此使得在后排睡觉的郭军胡被拉出车外，且郭军胡睡觉时头朝向右边，被拉出座位时头部受到重创，因此造成后排乘员郭军胡死亡。五、 结语我国的道路交通安全形势依然十分严峻。道路交通事故分析不但可以为交警部门快速、准确处理道路交通事故提供技术支持，同时也可以为交通管理部门提供避免道路交通事故和减轻道路交通事故严重程度的理论依据。因此，研究道路交通事故的发生、分布规律，特征及影响因素，分析评价方法，预防对策及控制措施，对于提高我国的道路交通安全管理水平，减少道路交通