车辆碰撞行人事故形态及速度分析方法研究_毕业论文.doc

设计（论文）专用纸 论文题 目： 车辆碰撞行人事故形态及速度分析方法研究 目录摘 要iabstractii前 言1第一章 概 论21.1车辆碰撞行人交通事故的特点21.1.1 道路交通事故特点21.1.2 行人发生交通事故的特点21.2车辆碰撞行人交通事故的行人伤害分析31.2.1行人伤害部位以及损伤严重程度31.2.2行人的伤害分析51.3车辆碰撞行人交通事故再现的意义5第二章 车辆碰撞行人交通事故过程及分析72.1 碰撞的理论基础82.1.1 碰撞的定义82.1.2 碰撞的特征82.1.3 汽车碰撞的类型82.2 发生车辆碰撞行人交通事故的原因92.3 车辆碰撞行人交通事故的过程102.3.1 车辆碰撞行人交通事故中行人的运动状态102.3.2 行人碰撞的方向11第三章 汽车碰撞行人过程的速度分析133.1 制动距离分析法143.2行人抛出距离分析法153.3 拖印距离分析法183.4单散落物分析法193.5 双散落物分析法20第四章 汽车碰撞行人速度模型的计算机实现214.1 软件主界面214.2制动距离分析法的计算机实现（form2）224.3行人抛出距离分析法的计算机实现（form3）234.4拖印距离分析法的计算机实现（form4）244.5单散落物分析法的计算机实现（form5）254.6双散落物分析法的计算机实现(form6)26第五章 案例分析285.1 案例一：汽车碰撞行人285.1.1事故概况285.1.2汽车碰撞行人速度分析计算28 5.2.案例二：车辆碰撞行人和静止车辆285.2.1事故概况285.2.2汽车发生事故时的碰撞速度分析计算29结论30总结与体会31谢辞32参考文献34附录一 英文原文35附录二 英文译文48 摘 要 我国是世界上道路交通事故数量和死亡人数最多的国家之一，而交通事故按对象来分类可分为车辆间的交通事故、车辆与行人的交通事故、机动车与非机动车的交通事故、车辆自身事故及车辆对固定物的事故等。在我国的交通事故中，车辆碰撞行人事故所占的比例最高，公安交通管理部门在对交通事故的分析和处理工作中，经常需要对这类交通事故的形态及事故车辆在碰撞前的行驶速度进行鉴定，分析事故原因，采取相应的措施预防交通事故，从而减少人员死亡和财产损失。本论文主要分析研究的就是车辆与行人的交通事故，而发生事故的主要原因是车速过快，且碰撞的过程是比较复杂的过程，所以利用碰撞之后的现场信息来反推车龄的碰撞速度大小并准确描述汽车在碰撞前的状态就成了交通事故鉴定及其科研中的重要内容。因此本文的主要内容包括车辆碰撞行人的特点，事故再现的意义，并分析了几种车辆碰撞行人速度的计算方法，建立相应的速度模型，分析真实的案例。关键词:汽车碰撞；行人；速度分析；模型；案例i abstract china is number of road traffic accidents and deaths in the world one of the largest number of countries, and traffic accidents can be divided by object classification, vehicle traffic accidents between vehicle and pedestrian traffic accident, motor vehicles and non-motor vehicles in the traffic accident, car accidents and vehicle itself for fixation of accident, etc.). in a traffic accident in our country, vehicle collision pedestrian accidents accounted for the proportion of the highest, the public security traffic management department in the analysis of the traffic accident and processing work, often need to this kind of accident form and vehicle speed before collision accident appraisal, analysis the cause of the accident, take corresponding measures to prevent traffic accidents, reducing deaths and property losses. this paper mainly analysis and research is the vehicle and pedestrian traffic accident, and the main cause of accidents is speed too fast, and the process of collision is a complex process, so use after the collision site information to the impact velocity of the cart age size and accurately describe the car in that state before the collision is traffic accident identification and its important content of scientific research. so this article main content including vehicle collision characteristics of pedestrian accident reappearance of meaning, and analyzes the several pedestrian vehicle collision speed calculation method, establish the corresponding velocity model, the analysis of real cases.keywords :car crash; pedestrians; velocity analysis; model; case ii 前 言汽车的发明和使用，使人类的生活方式和生产方式发生了巨大的变化。当今人类社会的政治、经济及等活动无一不与汽车发生联系，汽车已成为人类文明与进步的象征与标志。然而，汽车给人类带来舒适和方便的同时，也给人类带来了灾难。全世界的道路交通事故与战争、疾病、自然灾害一样，不仅威胁着人们的生命安全，而且还造成了巨大的经济损失，可称为人类生活中的一大“公害”。近几年来，随着国民经济的发展，国民汽车持有量呈明显增长趋势，截止2007年底，全国机动车持有量为159777589辆。其中，汽车56967765辆，摩托车87096613辆，挂车869124辆，上道路行驶的拖拉机14823703辆，其他机动车20384辆。全国机动车驾驶人163887372人，其中汽车驾驶人107087137人，从而也带来了道路交通事故的急剧上升。据统计，2007年，全国共发生道路交通事故327209起，造成81649人死亡、380442人受伤，直接财产损失12亿元。而其中碰撞事故导致死亡人数比例是最高的，因碰撞事故导致62706人死亡，占总死亡人数的76.8%。行人是车辆碰撞事故中的高危人群，是城市交通中最易受到伤害的人群。欧洲每年有超过7000人死于车辆行人交通事故，日本为3000人，美国5000人。欧盟各国行人交通事故的死亡率也各不相同，瑞典为14%，英国高达32%。据统计，在我国的交通事故中车辆与行人相撞的比例最高，共占汽车交通事故总数的27%。交通事故中行人的保护已经成为一个全世界相关研究人员共同关注的课题。 作 者 2013年5月6日于昆工第 1 页 共 65 页 第一章 概 论1.1车辆碰撞行人交通事故的特点 在汽车碰撞事故再现领域里，行人事故再现已经成为一个关键的重要方面。所涉及到的动力学、方法论和原理与过去的汽车碰撞事故再现相比的话，已经有所不同了。这个领域正在迅速成为高度专业化的领域之一。1.1.1 道路交通事故特点 后果的严重性。一旦发生交通事故轻则损物受伤，重则残废、家破人亡，甚至数十人一起遭殃，会对亲人带来撕心裂肺的痛苦，造成永远无法弥补的损失，故有“交通事故猛于虎”、“是一场没有硝烟的战争”之说。从一定角度讲，除了战争，道路交通事故对人类生命财产的危害最大。 行为的违法性。分析交通事故的原因，绝大多数都是由当事人的违法行为造成的，诸如疲劳驾驶、酒后驾驶、超速驾驶、超载、超限、超员行驶、违法超车，还有不按规定会车、避让、占道、抢道等都是发生交通事故的“罪魁祸首”。交通事故的发生，其原因有的是交通参与人明知故犯违反交通法规；有的是陋习难改，在交通中喜欢随心所欲。所以，交通参与人在交通中，一定要时时保持高度警惕，交通行为要规范文明。 事发的突然性。道路交通事故往往发生在一刹那间在极短的1秒钟甚至秒钟内发生，在事主认为不会发生的时候发生了，让人猝不及防。1.1.2 行人发生交通事故的特点行人事故是指有行人参与的交通事故，例如轿车-行人事故、摩托车-行人事故、载货车行人事故等，但不包括行人自己或行人间的事故。步行是以个人体力为动力的一种柔性交通，它可灵活选择步行的方向、路线，不像机动车交通需要一定的车道，不能随便改变行车路线。对于不同年龄段的人群有其各自的特点。(1）少年儿童活泼好动，但不懂交通规则，危机意识差，因此在交通事故中的伤亡，主要不是横穿道路，而是突然跳出，跑到道路上，其次是在汽车前后突然穿越。(2) 青壮年行人发生交通事故多数是在横穿道路的速度和拥挤的情况下，尤其，在强行拉车、强行搭车、偷扒车辆时发生交通事故。(3) 老年人交通事故大多数发生在横穿道路的时候，因为他们在横穿中会突然返回，常使驾驶员感到意外而措手不及，酿成交通事故。(4) 女性出行一般三五成群、拖儿带女。她们行动比男性迟缓，小心谨慎，她们成群的横穿道路时，对车辆的感知力低，此时，若驾驶员警惕性不高，就容易发生碰撞交通事故。1.2车辆碰撞行人交通事故的行人伤害分析1.2.1行人伤害部位以及损伤严重程度图1为行人交通事故中身体各伤害部位的发生频率。其中头和下肢是最易受到损伤的部位。在89例行人交通伤中，31.7的行人头部受到不同程度的交通伤，下肢损伤占28.8，上肢损伤为8。在行人交通伤中，胸部以及骨盆也是通常受到伤害的部位，分别占11.5；腹部损伤占5.8；颈部损伤占2.2%。 图1 行人损伤部位分布身体部位 损伤严重程度 损伤严重程度轻伤（n=70）重伤（n=18）致命伤（n=1）总计（n=89） 数量 % 数量 % 数量 % 数量 %头 3633.6724.1133.34431.7下肢3028931.1133.34028.8上肢98.526.9133.3128.6胸1211.2413.81611.5盆骨1211.2413.81611.5腹54.7310.385.8颈32.832.2总计107100291003100139100行人损伤部位的严重程度如表1所示。其中主要为轻伤，其次为重伤。 表1 行人损伤严重程度分布情况 (n=受伤行人数) 将行人的损伤严重程度按ais分级(表2)，其中轻伤占61.5，中等程度伤占15.4，重伤占15.4，极重伤做命伤占7.7。研究中发现，头和下肢是最易受到伤害的部位，头部损伤类型主要表现为头骨骨折和脑损伤，包括脑震荡、脑部撕裂伤、脑部挫伤以及颅内血肿。胸部损伤通常表现为肋骨骨折、血气胸等。下肢损伤则为趾骨骨折、胫骨骨折以及腓骨骨折。骨盆损伤通常表现为软组织挫伤。 表 2 行人损伤严重程度损伤严重程度ais人数%轻微伤1861.5轻重伤2215.4重伤3215.4严重伤4/527.7致命伤6总计131001.2.2行人的伤害分析(1) 行人是道路易受伤害人群中的高危人群，因此在研究城市交通安全问题时，应予以优先考虑。(2) 行人交通事故的发生频率与性别有关，大约有超过23的受伤行人为男性，损伤风险明显高于女性。(3) 头和下肢是行人损伤的主要部位，其次为胸和背，再次为腹部损伤，上肢和颈部损伤较少。因此，有必要优先考虑头和下肢的损伤防护措施。1.3车辆碰撞行人交通事故再现的意义 行人事故再现主要包括推算汽车的初始速度、汽车的碰撞速度、反应地点（时刻）、碰撞点、行人的行走速度和方向。行人事故再现的基础数据是从事故现场痕迹和证词中提取的。像对汽车等机动车之间的碰撞事故分析一样，透彻地了解碰撞行人事故的碰撞或初始接触的过程是分析行人交通事故的重要环节。可惜在汽车碰撞行人的分析中经常出现失误，原因是有关行人事故的证据提取比其它事故的要难且不充分，从而为事故分析带来了一定的难度。人们可能经常在事故案卷里看到这样的叙述：某行人进入车道，被汽车碰撞倒地。在事故再现实际工作时，这不能满足分析问题的最基本要求，而知道行人如何进入车道是较为复杂的问题。事故再现专家必须仔细研究事故现场图和案卷，并需要研讨：行人从何处进入车道，如何进入车道，汽车在何处碰撞行人，汽车行驶与行人运动方向之间的角度关系，行人在车的何处，如何倒向汽车以及抛出倒地。此外，行人的行进速度也在考虑范围之内。此外，行人的行进速度也在考虑范围之内。行人事故过程的过分简化可能会导致事故分析结论的错误。行人事故的事故前阶段可用紧急制动工程中驾驶远的反应阶段划分来分析。事故前阶段可划分为感知、反应和结果基本阶段。感知阶段依时间顺序可具体分解为：危险（即行人）进入驾驶员视野，驾驶员看家行人，危险被辨识，直接危险的“阈值”被确定。假设行人已被观察并辨识到，则在此期间行人已经运动到可能被驾驶员看到的位置，并认识到将发生危险。但是，此时刻不一定是驾驶员或行人“真正”相互看见和辨识的位置，而只是“潜在”的可见位置。然后才是驾驶员和行人相互被看见，并辨识到危险。例如，行人可能进入道路，但驾驶员可能正在看后视镜；同一时刻，行人可能瞭望另一方向。对于玩耍的儿童，注意力此时可能集中在弹到道路上的皮球。在这种情况下，事故参与者双方可以看见对方，但实际上却都没有看见对方。当驾驶员前视时，才看见行人。但这也需要一定的分析、辨识和决策时间，对行人的动向进行判断。如果驾驶员观察到一个行人似乎犹豫不决、停止或视线暼向汽车方向，则可能会做出行人不会穿越道路的判断。如果视线所及是一个追逐皮球冲向道路的儿童，则驾驶员会看见和辨识到事件已达到了危险“阈值”，从而发出相应动作的决策，来改变速度或方向，或者两者兼有之。行人事故再现的基础是事故现场的勘查物证（如痕迹、证据）。勘查的主要内容涉及工程（汽车、行人、道路）、医学（受伤位置、伤势）、天气方面（道路情况、视野）、心理学方面（目击者、证人、当事人问询）。在汽车碰撞行人的交通事故中，被害者需要急救，并要求尽快地恢复交通，现场勘查有一定的困难。所以，交通警察会在现场物证没有被破坏、见证人没有离开之前尽早地进行勘测。特别是应注意碰撞接触地点的确认，这个问题对行人事故尚是难以解决的问题并容易被忽略或遗漏。行人事故再现使用的方法主要依据物理定律（制动、转向等）、勘查结果和特殊模拟实验。目前，行人事故再现的可用数据包括事故汽车的终止位置、行人的终止位置、滑移物体的终止位置（如汽车附属物，玻璃碎片，洒落物，行人的鞋、帽、拎包、钱包，眼镜）、制动或侧滑印迹、道路附着系数、碰撞地点位置（通过行人鞋与地面的擦痕、交通环境特点、目击者证词等确定）、汽车车身的擦痕、汽车损坏位置和特点，道路位置和路况、视线遮蔽、交通规则管制、行人受伤的种类与严重程度、衣服损坏与赃污以及当事人和证人的陈述等。 第二章 车辆碰撞行人交通事故过程及分析2.1 碰撞的理论基础2.1.1 碰撞的定义碰撞是物体的运动状态(运动速度的大小和方向)发生急剧改变的一种现象。2.1.2 碰撞的特征(1） 碰撞时间短 碰撞所经历的时间往往只是千分之一秒或万分之一秒。(2） 碰撞力大 由于碰撞时间极短，导致物体的速度或动量在短时间内发生突变，从而导致极大的加速度和力。2.1.3 汽车碰撞的类型汽车碰撞类型可分为:向心正碰撞、向心斜碰撞、偏心斜碰撞、偏心正碰撞等，因碰撞类型的不同，大致确定了碰撞后两车引起的运动类型。(1）向心正碰撞重心对重心的碰撞为向心碰撞,相对碰撞速度的方向垂直于碰撞面，包括正碰撞和追尾碰撞等。因碰撞面未引起侧滑，故不产生摩擦力。(2）向心斜碰撞向心斜碰撞也是重心对重心的碰撞，但是相对碰撞速度的方向与碰撞面有一角度。由于碰撞面引起了侧滑，所以有摩擦力的产生。(3）偏心正碰撞重心与重心偏斜且与碰撞面成直角的碰撞称为偏心斜碰撞。因与碰撞面垂直，故不产生摩擦力。(4）偏心斜碰撞重心与重心偏斜，且与碰撞面不垂直的碰撞称为偏心斜碰撞。因碰撞面会引起侧滑，故有摩擦力的产生。 (5)车辆与行人碰撞 车辆与行人的身体直接发生接触，从而导致行人受伤的碰撞。2.2 发生车辆碰撞行人交通事故的原因(1）闯红灯闯红灯是非机动车在灯控路口最常出现的违法行为之一，也是最危险的违法行为之一，极易引发交通事故，不管是车辆与车辆碰撞还是车辆与行人的碰撞。众所周知，道路交通信号灯控制着路权，红灯时表示本相位不具有通行权，此时其他的相位可以通行，如果违法闯红灯行驶或行走，则驾驶人的安全以及行人的安全都不能得到保证，很可能由于具有通行权的车辆没有注意而发生碰撞，引发交通事故。另外有通行权的车辆会因为避让违法行为非机动车和行人，导致路口秩序混乱，影响路口通行能力，从而引发交通事故。（2）不按规定路线斜穿路口为保证非机动车和行人的交通安全，有些路口进行了渠化，方便非机动车和行人通过，要求非机动车和行人按照渠化指示通过路口，而有些非机动车驾驶人和行人为了走捷径，不按渠化指示通过路口，为了方便，斜插过路口。而在未渠化的路口，非机动车和行人左转通行需要两次直行通过路口，但现在斜穿通行的情况非常普遍，因此导致车辆碰撞行人的事故经常发生。（3）不遵守交通标志交通标志，是国家制定的，以图形、符号、文字等形式，向参与者传递交通信息，确保道路安全畅通的重要设施，然而，相当一部分非机动车或行人常常为了方便，无视道路交通标志，随意通行在禁止非机动车和行人通行的路段，造成极大的安全隐患，进而发生交通事故。（4）突然横穿道路非机动车和行人突然横穿道路一般有两种情况：一种是从公路旁的巷道突然穿出；另一种是从道路右侧突然向左侧穿。非机动车和行人突然横穿道路，会和机动车发生冲突，常因为机动车措手不及，来不及躲避而相撞，此违法行为引发的交通事故较多，且损失较大。 （5）逆向行驶当前，道路越来越宽，而且加装中心隔离护栏，当出发点到目的地逆行路线比正确行驶路线短时，行人和非机动车驾驶人为图方便，就会选择走较近的逆行路线。尤其是在有隔离护栏的路段，逆向行走的行为屡见不鲜。(6) 不走人行横道如今，许多行人为了方便，穿过马路时不按规定走人行横道，而是直接穿越，这时，如果行人犹豫不绝，司机无法判断是否要停车，这样就很容易发生事故。2.3 车辆碰撞行人交通事故的过程2.3.1 车辆碰撞行人交通事故中行人的运动状态车辆与行人碰撞后，行人的运动状态与汽车外形与尺寸、汽车速度、行人身材高矮、行人速度大小和方向有关。接触点位于行人质心上部，如大客车、平头货车等与成年人碰撞，轿车与儿童碰撞时，可能直接碰撞在行人的胸部甚至头部。身体上部远离汽车的方向抛向前方。如果汽车不制动，行人将被碾在车下。如果碰撞接触点位于行人质心，行人整个身体几乎同时与汽车接触。在大多数情况下，碰撞作用在行人质心下面，一般的船形轿车与成年人的碰撞事故均属于这种形式。汽车保险杠碰撞行人的小腿，随后大腿、臀部倒向汽车发动机罩前缘，然后上身和头部与发动机罩前部，甚至与挡风玻璃发生二次碰撞。当汽车前端的高度与行人高度的比值越小时，头部碰撞速度就越大。碰撞速度越高，汽车前端越低，行人身材越高，头部碰撞挡风玻璃的概率就越大。当汽车速度很高，并且在碰撞时没有采取制动措施，可能会使行人从车顶掠过，直接摔跌在汽车后面的路上。常见的船行轿车与成年人碰撞时，行人运动过程的划分：1、车人接触，行人身体碰撞并加速，身体移向汽车发动机罩；2、从发动机罩上抛出；3、落地后继续向前运动至静止。即由接触、飞行和滑移三个阶段组成。 对接触阶段影响较大的因素有碰撞速度、制动强度和行人与汽车前端的几何尺寸比。飞行阶段是因行人先被汽车加速，然后汽车制动，而被加速的行人继续向前运动，行人被抛向前方。如果汽车未采取制动措施或者减速度很小，会出现两种情况：若加速度超过某数值，行人就可能掠过挡风玻璃而从车顶飞出，跌落在车后；而速度较低时，行人倒地后，会遭遇汽车的碾压。滑移阶段是从行人第一次落地到滑滚至静止的过程。一些试验研究表明，在这个过程中行人亦可能离开地面弹起。影响接触阶段的因素对滑移运动同样有影响。此外，落地时刻的水平和垂直速度、路面种类、行人着装等因素对过程也有影响。对于平头汽车碰撞成年人或船形轿车碰撞儿童，碰撞后儿童被直接抛向汽车的前方，经滑移或滚动后停止。如果碰撞过程汽车没有采取制动措施，行人可能被汽车碾压。2.3.2 行人碰撞的方向一个确定和研究行人碰撞的关键问题是行人碰撞动力学，或者是行人在撞击事件阶段和过程中如何运动。拉瓦尼把不同的行人撞击方向分为五个不同的组（罩盖、前方凸出物、挡泥板顶拱、盖板拱形顶、空翻），当描述冲击动力学时，这五种不同的行人运动学分类方式已经成为了事实上的标准。了解那些相关车辆位置的碰撞方向有利于调查员确定发生损伤的原因。 图 二 盖罩类轨迹在盖罩类的轨迹中，在减速车辆的前面，行人发生碰撞的部位是小腿。车辆的撞击部分必定低于行人的高度，碰撞后的腿部变形和身体弯伏在发动机盖上，同时胸部与发动机盖顶部接触。头部以抽打的动作撞击在发动机盖上。在最初的撞击之后，行人通常会停留在汽车的引擎盖上直到车辆停止，有时车辆停止时滑下引擎盖。 图 三 朝前投射轨迹接下来的撞击方向是朝前的投射。在这种组态中，行人被平头车碰撞，如卡车或面包车，它们对行人的施力点远远高于行人的重心，在碰撞小孩时这种情况也会发生。行人先被汽车迅速加速碰撞车辆的速度，然后跌落到汽车前方的道路上。 图 四 挡泥板碰撞行人的车辆正面角附近的挡泥板凸出物包含在其中。第一次接触通常是腿，身体朝着发动机盖旋转。在道路上发生碰撞时，由于行人的位置（靠近车的边缘），他跌倒时并不会撞击外罩，行人的头部可能会也可能不会撞到车上。 图 五 拱形顶 第四种碰撞方向是拱形顶，但在这种情况下，从最初的轨迹来看像盖罩类轨迹，但是这种情况中，行人的腿不是在汽车前面由于撞击力，腿继续向上翻转，此时行人在车辆顶部或靠近顶部实际上是倒立的。当行人离开汽车，翻过车顶，跌倒在地时，飞行过程就完成了。 图 六 翻转轨迹最后一种碰撞轨迹是翻转，它的开始和拱形顶是相似的，在碰撞时，由于车辆的减速，这使得行人被抛到汽车前面。这种碰撞方式预料会导致头部严重甚至致命的伤。这里讨论的碰撞情形主要适用于成年的行人，因为儿童身高的原因，可能并不总是适合于小孩。 第三章 汽车碰撞行人过程的速度分析 对行人碰撞的研究者来说，碰撞速度是非常重要的，特别是那些确定违法的人员。车辆速度的估计在民事案件中也很重要，因为它涉及到过失责任和民事责任。当处理行人碰撞的速度问题时，有许多解决速度问题的处理方法。3.1 制动距离分析法最简单，也是通常用来确定汽车碰撞行人速度的方法是使用制动距离。当然，车辆从制动到停止总的滑行距离是可以估计的。将会有一部分速度的损失影响到行人的碰撞，但是这里的损失是微不足道的。在大多数情况下大约每小时1-2英里，这是因为车辆和行人之间的很大的质量差。 计算公式： （3.1） 式中：s制动距离，m； 制动前车速，m/s； g重力加速度，m/s2； 轮胎对地面的摩擦系数； t空走时间，s。驾驶员发现急情，脚离开加速踏板到开始制动的时间为空走时间，由实验得知，空走时间一般为0.7s0.8s。3.2行人抛出距离分析法关于速度问题的第二种最好的可选方法是通过行人总的抛出距离来估计碰撞车辆的撞击速度，许多车辆碰撞时没有制动，而抛出距离是唯一有效的用来估计车辆碰撞速度的方法。当行人被运动的车辆碰撞后，行人被车辆以速度矢量方向进行加速，身体被向前抛出的距离是估计车辆速度的一个指示。一个简单且更好的估计碰撞车辆的撞击行人速度的方法是行人身体从滑动到停止（非抛出）的距离和应用能量消耗方程。这是一个很容易进行辩护的能量方法，但是调查员必须确定第一个碰撞点： （3.2）这里：s撞击后行人的速度 ，单位是英里每小时 d身体滑动的距离 f身体的滑动摩擦系数当行人的第一次碰撞点在路面上被确定时，在逻辑上计算的速度只是代表一小部分车辆的碰撞速度，这种方法就是一种偏于“保守”的策略，也就是说，它将在“低”的一面。另外一种根据抛出距离来确定碰撞速度的方法是赛尔在1983年的论文上第一次提出的方法。他们推导了一个公式包括撞击后行人总的轨迹，在第一次接触路面之后的跳跃和滑动： （3.3)这里：v抛射速度 抛出角度 g重力加速度，即32.2 s抛出距离，单位是英尺由于抛出的角度通常是不知道的，赛尔考虑到抛射角的最大值和最小值从而推导出一组方程来给出速度波动的范围： (3.4)在事故再现当中，摩擦系数是另外一个重要讨论的方面，关键的部分是抛出距离的公式。赛尔记录的摩擦系数在沥青路上是0.66，在草地上是0.79，不管表面是湿的还是干的，这些值都用在公式里。另一个从抛出的距离来得到速度方程的研究是在鲁道夫.limper博士1989年的书里找到。limper的公式所需的数据是车辆制动过程中和碰撞后的测试结果中得到的： (3.5)这里：v c碰撞速度，单位是英里每小时 a车辆的加速度，单位同g s抛出距离，单位是英尺当行人总的抛出距离已知而第一次的落地点未知时，他使用速度坠落方程来计算车辆的最初速度。利用弗里克的这种方法，必须首先计算下降的距离，然后坠落的方程和滑动停止方程能根据车辆的最初速度来得出： (3.6)这里：df坠落的距离 身体阻力系数 h身体重心的垂直下降距离 ds身体水平滑动的距离 g=32.2 d从碰撞到最后停止总的距离最后，杰瑞.尤伯英科斯1994年出版的一本关于行人事故再现的优秀教材提供了一个二次方程方法来解决速度问题，尤班克斯的方法比其它方法需要更多额外的信息。研究者希望他的书里用这种方法来讨论。一元二次方程是一个有两个未知数的方程，但是可以使用a、b和c系数解决： (3.7)这个值适用于上面的二次方程，从而取代a、b、c三个参数，是: (3.8)这里：fp是指行人的摩擦系数 车辆的预碰撞路径和行人的行进方向的角度 d hood车辆上最初接触点和车辆一侧行人死亡的距离 v行人碰撞速度车辆损毁 h车辆的的最高接触点 dt车辆损毁/行人受伤的抛出距离3.3 拖印距离分析法事故现场留下汽车的刹车拖印时,可以利用拖印的距离来分析车速。 计算公式为: （3.9） 式中：汽车刹车速度，m/s； g重力加速度； 轮胎对路面的摩擦系数，取值参考下表 s拖印距离，m。表三 路面的施工方法和不同状态下的摩擦系数路面的干湿路面的施工 制动初速度方法及状态干燥湿润48km/h以下48km/h以上48km/h以下48km/h以上混泥土路面新路0.801.000.700.850.500.800.400.75交通量比较小的公路0.600.800.600.750.450.700.450.65交通量比较大的公路0.550.750.500.650.450.650.450.60沥青路面新路0.801.000.650.700.500.800.450.75交通量比较小的公路0.600.800.550.700.450.700.400.65交通量比较大的公路0.550.750.450.650.450.650.400.60焦油过多的公路0.500.600.350.600.300.600.250.55铺砂子的公路0.400.700.400.700.450.750.450.75灰渣捣实的公路0.500.700.500.700.650.750.650.75平坦的冰雪路面0.100.250.070.200.050.100.050.10雪压实的路面0.300.550.350.550.300.600.300.603.4单散落物分析法汽车碰撞行人时有一定的碰撞力，由于惯性作用，车上物体常被抛出车外，因此，可以利用散落物被抛出的距离来推算汽车碰撞的速度。而根据一个散落物来计算汽车碰撞速度的方法称为单散落物分析法。计算公式为： (3.10) 式中：汽车碰撞速度，m/s； s散落物被抛出的水平距离，m； h散落物被抛出的离地高度，m； g重力加速度，m/s2。3.5 双散落物分析法汽车碰撞后，事故往往留下的不是单一的散落物，而是有很多散落物，这时刻任取其中两个散落物来推算汽车的碰撞速度，这种方法称为双散落物分析法。计算公式为： （3.11） 式中；汽车碰撞速度，m/s； 两落地物距离，m； h1甲物在汽车上的离地高度，m； h2乙物在汽车上的离地高度，m； g重力加速度，m/s2。 第四章 汽车碰撞行人速度模型的计算机实现 本章的计算机程序实现主要是利用visualbasic6.0程序语言来实现的。4.1 软件主界面首先在vb6.0中建立一个窗口，七个控件。分别将caption属性值改为：form1.caption=“汽车碰撞固定物速度计算”button1.caption=“制动距离分析法” button2.caption=“行人抛出距离分析法”button3.caption=“拖印距离分析法” button4.caption=“单散落物分析法”button5.caption=“双散落物分析法”button1：用于进入form2界面，即根据制动距离分析法分析计算汽车碰撞行人速度计算界面；button2：用于进入form3界面，即根据行人抛出距离分析法分析计算汽车碰撞行人速度计算界面； button3：用于进入form4界面，即根据拖印距离分析法分析计算汽车碰撞行人速度计算界面；button4：用于进入form5界面，即根据单散落物分析法分析计算汽车碰撞行人速度计算界面；button5：用于进入form6界面，即根据双散落物分析法分析计算汽车碰撞行人速度计算界面； 图七 软件主界面4.2制动距离分析法的计算机实现（form2）制动距离分析法中要求输入汽车制动距离，轮胎对地面的摩擦系数，空走时间（0.70.8s）等，输出汽车碰撞速度。汽车制动距离（text1）默认值设为0，摩擦系数设为（text2）0.7，空走时间（text3）设为0.8s，汽车碰撞速度（text4）默认值为0。其计算机程序界面如下： 图八 制动距离分析法4.3行人抛出距离分析法的计算机实现（form3）行人抛出距离分析法中要求输入行人的抛出距离，轮胎对地面的摩擦系数，行人的抛射角度，重力加速度，输出汽车碰撞速度。行人抛出距离（text1）默认值设为0，摩擦系数（text2）默认值设为0.66，行人的抛射角度（text3）设为30，重力加速度（text4）默认值为9.8m/s，汽车碰撞车速（text5)默认值为0。其计算机程序界面如下： 图九 行人抛出距离分析法4.4拖印距离分析法的计算机实现（form4）拖印距离分析法要求输入轮胎对论面的拖印距离和摩擦系数，输出汽车的碰撞速度。拖印距离（text1）默认值为0，摩擦系数（text2）默认值为0.6，碰撞车速（text3）默认值为0。其计算机程序界面如下： 图十 拖印距离分析法4.5单散落物分析法的计算机实现（form5）单散落物分析法中要求输入散落物被抛出的水平距离和离地高度，重力加速度，输出汽车碰撞速度。散落物抛出水平距离（text1）默认值为0，散落物离地高度（text2）默认值为1m，重力加速度（text3）为9.8m/s，碰撞速度（text4）默认值为0。其计算机程序界面如下： 图十一 单散落物分析法4.6双散落物分析法的计算机实现(form6) 双散落物分析法要求输入两物被抛出后的水平距离，甲物离地高度和乙物离地高度,输出汽车碰撞固定物速度。两物被抛出的水平距离（text1）默认值设为0，甲物离地高度（text2）设为1m，乙物离地高度（text3）设为2m，且乙物离地高度大于甲物离地高度，碰撞车速（text4）设为0。其计算机程序界面如下： 图十二 双散落物分析法第五章 案例分析5.1 案例一：汽车碰撞行人5.1.1事故概况 1、事故地点：大凤公路k6处 2、事故时间：2012年4月*日*时*分 3、路面：干燥水泥路面 4、驾驶员：常某 5、行人：杨某 6、事故汽车：云l*号小型普通客车 7、事故现场记录：事故车辆驾驶员常某驾驶事故汽车在大凤公路k6处与行人杨某相撞，造成杨某受伤。事故现场查得，事故车辆有一定的制动印长度，左前轮为10m，右前轮为12m。5.1.2汽车碰撞行人速度分析计算由表三可取摩擦系数为0.65,取g=9.8m/s，拖印距离s=12m。 由(3.9)公式可计算得:车辆碰撞行人时的速度=44.5km/h。5.2.案例二：车辆碰撞行人和静止车辆5.2.1事故概况 1、事故地点：国道326线k1397+215m处 2、事故时间：2013年*月*日*时*分 3、路面：干燥沥青路面 4、驾驶员：冯某 5、行人：某某 6、事故汽车：云gxxxxx号小型轿车 7、被撞汽车：云gxxxxx号小型普通客车 8、事故现场记录：事故车辆驾驶员常某驾驶事故车辆在国道 326线 k1397+215m处与行人某某相撞，之后事故车辆又与陶某停在道路东侧的小型普通客车发生碰撞，造成行人某某受伤以及两车的损坏。事故现场查得，事故车辆在发生事故时留下的制动印长度，左前轮为21m，右前轮为24.6m。5.2.2汽车发生事故时的碰撞速度分析计算 由表三可取摩擦系数为0.6,取g=9.8m/s，制动距离s=24.6m，空走时间t=0.8s。 由（3.1）公式可计算得:车辆碰撞行人时的速度=63km/h。结论本次毕业设计主要研究了车辆碰撞行人交通事故的形态及速度模型，在完成的过程中，通过上网和图书馆查阅相关资料，获得了大量的汽车碰撞行人的相关特点分析知识，其中包括车辆碰撞行人交通事故的特点，车辆碰撞行人交通事故的行人伤害分析，车辆碰撞行人交通事故的发生原因，车辆碰撞行人事故中行人的运动状态等，另外就是通过建立模型来分析汽车碰撞行人过程的速度。经过大量的收集资料和实际动手操作，基本上完成了本次毕业设计的任务，对车辆碰撞行人有了一定的了解，对汽车碰撞行人的过程及速度分析，以及速度模型的建立有了一定程度的掌握，但其中有一部分内容还不够详细，存在不少漏洞，且实际操作还不够，实际解决问题的能力太差，经验不足，需要指导老师在旁提点才能完成。我觉得这个课题的研究是非常有实际意义的，在现实生活中车辆碰撞事故经常发生，车辆碰撞行人也屡见不鲜，交通事故给行人的人身安全带来了极大的隐患，通过对车辆碰撞行人的速度分析，我们就能更好地避免这类事故的发生。这次可能分析得不够透彻，本想着继续深入地研究下去，从而使论文内容更丰富，但由于时间关系，只能在以后的学习和工作过程中找机会继续深入研究。 总结与体会毕业设计是每一个在校大学生顺利完成学业的必经阶段，也是毕业前要完成的最重要的一项任务，所以我非常珍惜这次机会，从毕业设计题目确定的那一刻起，我就开始积极准备相关资料，上网查资料、到图书馆借阅收集有关汽车碰撞行人的书籍和资料早已成了家常便饭，经过两三个月的收集和整理，终于完成了本次毕业设计的任务。在完成毕业设计的过程中，我遇到过很多困难，我的心理状态也随着发生了很大变化，有时侯因为一时找不到某方面的资料而感到迷茫，有时侯又觉得这个过程太繁，很难再坚持下去，有时侯甚至只想简简当当的应付一下，心情很复杂，但这些心情都只是暂时的，等冷静下来我又会重新认识这个过程，用耐心克服这一路上遇到的重重困难。在这段时间里，我一次又一次跑图书馆借书，一次又一次的到学院机房上网查资料，遇到问题及时向指导老师请教，这些经历让我学会了如何充分利用身边的资源来为我的工作服务，一次又一次的对论文进行修改让我懂得了耐心的重要性，最重要的是这个过程让我体验到了坚持不懈为实现自己的目标而想尽一切办法的那种成功感。我即将走上工作岗位，我相信这些宝贵的经历将会助我在以后的职业生涯中获得成功。冲破一切障碍，我终于完成了毕业设计，感觉到很轻松，但又很充实，我突然意识到我的大学生活即将结束，这里有我太多的回忆，在这里我迅速的成长起来，我舍不得，但我必须去工作，我必须开始我人生新的旅程，在这里所学到的一切将会陪着我度过一生。 谢辞 论文得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢王文杰老师，因为论文是在王老师的悉心指导下完成的。 王老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。本论文从选题到完成，每一步都是在王老师的指导下完成的，倾注了王老师大量的心血。 王老师指引我的论文的写作的方向和架构，并对本论文初稿进行逐字批阅，指正出其中误谬之处，使我有了思考的方向，他的循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，他的严谨细致、一丝不苟的作风，将一直是我工作、学习中的榜样。王老师要指导很多同学的论文，加上本来工作就很忙，工作量之大可想而知，但在一次次的回稿中，精确到每一个字的的批改给了我深刻的印象，使我在论文之外明白了做学问所应有的态度。在此，谨向王老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！ 谢谢王老师在我撰写论文的过程中给与我的极大地帮助。 同时，论文的顺利完成，离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。 另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。 感谢所有给我帮助的老师和同学，谢谢你们！ 通过此次的论文，我学到了很多知识，跨越了传统方式下的教与学的体制束缚，在论文的写作过程中，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过毕业论文，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。 在论文的写作过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先做学问要一丝不苟，对于发展过程中出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就达退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。而且要学会与人合作，这样做起事情来就可以事倍功半。 总之，此次论文的写作过程，我收获了很多，即为大学四年划上了一个完美的句号，也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫。 再次感谢我的大学和所有帮助过我并给我鼓励的老师，同学和朋友，谢谢你们！ 参考文献1袁泉.车辆碰撞行人交通事故的不确定因素研究.中国公路学报. 2004.12李莉.汽车碰撞行人交通伤害特点分析.维普资源.2005.13应成亮.交通事故中车辆速度分析的新方法研究.第五届交通运输领域国际学术会议.20054袁泉.车辆交通事故再现能量方法的不确定度评定.北京：中国公路学报.20075孔玉春.基于真实事故形态分析的行人探测模型研究.维普资源.2010.116中国汽车工程学会编.汽车安全技术 .北京市：人民交通出版社.2004.67许洪国.汽车交通事故碰撞速度多值问题的研究. 维普资源.20068陈强.汽车碰撞行人事故再现仿真研究.军事交通学院学报.2007.49李德葆.实验模态分析及其应用. 北京.科技出版社.200610钟志华.汽车碰撞安全技术. 机械工业出版社.200311李兵.交通事故勘查与处理.北京市：人民交通出版社.1988.612李江.事故再现中对速度计算的调整. 维普资源.200313许洪国.汽车事故工程.北京市：中国农业出版社.2004.0614范艳辉.汽车行人碰撞接触中行人运动学规律仿真研究.中国安全科学学报.2009.115叶新娜.道路交通事故车辆碰撞速度研究及辅助软件开发.维普资源.200716杨济匡.汽车与行人碰撞的动力学响应仿真研究.维普资源.2003.717 j.r.the influence of vehicle speed, pedestrian speed and pedestrian gait.ei.201218l.m.pedestrian accident reconstruction:review and update.附录一 英文原文 昆明理工大学毕业设计（论文）英文资料翻译题 目：pedestrian accident reconstruction:review and update学 院： 应用技术学院 专 业： 汽车服务工程 学生姓名： 王丽仙 学 号： 200911516257 指导教师： 王文杰 日 期: 2013-05-20 第 59 页 共 65 页 pedestrian accident reconstruction:review and updateby luis martinezabstractpedestrian accident reconstruction has become a critical, important aspect of the field of motor vehicle collision reconstruction. the dynamics, methodology, and principles involved are somewhat different than those routinely used to reconstruct vehicle collisions. the field is one quickly becoming highly specialized. this paper presents a background of the problem, a limited summary of the work available in the field, and discusses the current reconstruction methodologies as they refer to pedestrian walking speeds, impact orientation, and determining impact speeds.the pedestrian problemin the u