ISO 15830-12022 道路车辆.WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范.第1部分词汇和基本原理标准立项发展报告

道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第1部分：词汇和基本原理标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—DesignandperformancespecificationsfortheWorldSID50thpercentilemaleside-impactdummy—Part1:Vocabularyandrationale摘要随着全球汽车工业的快速发展和道路交通安全形势的持续演变，侧面碰撞已成为导致乘员伤亡的主要事故形态之一。为科学评估车辆侧面碰撞安全性能，国际标准化组织（ISO）持续完善碰撞假人标准化体系，其中WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人作为评价侧面碰撞保护系统性能的核心工具，其标准化工作至关重要。本报告以ISO15830-1:2022《道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第1部分：词汇和基本原理》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、技术内容和应用价值。该标准由国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）制定，于2022年6月23日正式发布，属于现行有效标准。标准确立了WorldSID假人设计和使用过程中涉及的术语体系，定义了关键概念和基本原理，为后续多部分技术规范提供了统一的语言框架和逻辑基础。本报告详细分析了标准的修订背景、核心技术内容及其在车辆被动安全领域的应用前景，并对标准实施的预期效益进行了评估，旨在为相关行业技术人员、标准化工作者和车辆安全管理人员提供系统、权威的参考。关键词：道路车辆；侧面碰撞；碰撞假人；WorldSID；第50百分位；词汇；标准化Keywords:Roadvehicles;Sideimpact;Crashtestdummy;WorldSID;50thpercentile;Vocabulary;Standardization一、引言1.1研究背景道路交通事故是全球范围内的重大公共安全问题。根据世界卫生组织（WHO）发布的《全球道路安全现状报告》，全球每年因道路交通事故导致的死亡人数超过百万人，其中侧面碰撞事故在各类碰撞形态中占据相当比例。与正面碰撞相比，侧面碰撞由于车辆侧围结构变形空间有限，乘员与撞击物之间的缓冲距离短，导致乘员受伤风险显著升高。在此背景下，各国纷纷将侧面碰撞安全性能纳入车辆强制安全法规体系，推动了侧面碰撞假人技术的持续发展。碰撞假人（CrashTestDummy）作为车辆被动安全性能测试的核心仪器设备，其生物保真度和测试可重复性直接影响车辆安全评价的科学性和公正性。WorldSID（WorldSideImpactDummy）假人是由国际汽车工程师界联合研制的先进侧面碰撞假人，具有高度拟人化的生物力学特性和精确的传感器系统，代表了当代侧面碰撞假人技术的最高水平。ISO15830系列标准为WorldSID假人的设计、制造、校准和使用提供了完整的国际标准体系，在世界范围内获得广泛认可和应用。1.2标准的基本信息与定位ISO15830-1:2022是ISO15830系列标准的第1部分，标准全称为《道路车辆WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的设计和性能规范第1部分：词汇和基本原理》（Roadvehicles—DesignandperformancespecificationsfortheWorldSID50thpercentilemaleside-impactdummy—Part1:Vocabularyandrationale）。该标准由国际标准化组织（ISO）下属的道路车辆技术委员会（ISO/TC22）负责制定，于2022年6月23日正式发布，代替ISO15830-1:2013版本。标准性质为国际标准，国别归属为国际组织，现行有效性状态为"现行"，版本为第二版。该标准在整个ISO15830系列中处于基础和统领地位，确立了WorldSID假人领域的标准化术语体系，定义了关键概念、符号和基本原理，为后续各部分（包括头部、颈部、肩部、胸部、腹部、骨盆及腿部等部件技术规范以及整体组装和校准规程）提供了统一的概念框架和术语基础。标准的技术内容涵盖道路车辆安全、碰撞试验方法和被动安全系统评价等领域。1.3标准的必要性标准立项的必要性源于多方面的现实需求：第一，统一术语的需求。WorldSID假人涉及解剖学、生物力学、机械工程、电子测量技术等多学科交叉领域，设计制造过程中涉及大量专业术语，若无统一的术语标准，将导致各制造商、检测机构和研究单位之间的交流障碍和测试结果差异。第二，国际法规协调的需求。联合国欧洲经济委员会（UNECE）法规与各国新车评价规程（NCAP）体系对侧面碰撞假人的性能要求日趋严格，ISO15830-1通过建立统一的术语体系和技术基准，为全球范围内的法规实施提供了共同的技术语言。第三，技术进步的需求。随着假人技术的持续改进和设计优化，原有标准中的术语需要更新和补充，同时新版标准也提升了与用户群体在临床上更好理解侧向碰撞损伤机制所需概念之间的对应关系。二、标准研制背景2.1侧面碰撞假人技术的发展历程碰撞假人的发展可追溯至20世纪50年代。早期碰撞试验主要使用尸体（Post-MortemHumanSubjects,PMHS）和动物进行生物力学研究，后来逐渐发展出机械式假人。在侧面碰撞安全领域，美国公路安全保险协会（IIHS）等机构率先推动侧面碰撞假人的开发。然而早期侧碰假人多为正面碰撞假人的改良，生物保真度较低。20世纪90年代，国际汽车工业界认识到需要开发专门用于侧面碰撞评价的新型假人。1996年，由国际车辆安全研究组织发起，来自全球主要汽车制造商、零部件供应商和研究机构的专家组成合作团队，启动了WorldSID假人的研制计划。该计划的宗旨是开发一种具有全球适用性、满足世界各国法规要求的先进侧面碰撞假人，其生物力学响应特性应与人体侧向撞击响应数据高度吻合。经过近十年的研发和多轮样机验证，WorldSID假人于2004年前后基本定型，随后进入标准化的推进阶段。ISO/TC22/SC36（碰撞试验规程分技术委员会）开始组织制定ISO15830系列标准，从词汇、设计性能规范到校准程序等方面，为WorldSID假人的生产和使用提供完整的标准体系。2.2ISO15830系列标准的结构框架ISO15830系列标准采用多部分结构，各部分之间形成有机整体：-ISO15830-1:词汇和基本原理（Vocabularyandrationale）-ISO15830-2:头部组件（Headassembly）-ISO15830-3:颈部、肩部与胸部组件（Neck,shoulderandthoraxassembly）-ISO15830-4:腹部与骨盆组件（Abdomenandpelvisassembly）-ISO15830-5:腿部组件（Legassembly）-ISO15830-6:整体组装与校准程序（Overallassemblyandcalibrationprocedure）其中，第1部分作为系列标准的基础文件，为其他部分提供了统一的术语定义和设计哲学基础，确保整个系列标准体系的一致性和协调性。2.3标准修订的需求分析ISO15830-1:2013版本自发布以来，在全球范围内得到了广泛应用。然而，随着侧面碰撞安全研究不断深化和碰撞假人技术持续进步，原版本在应用过程中也逐渐显现出若干需要修订的方面。第一，在用户群体反馈方面，假人制造商、汽车安全测试机构和法规制定部门在长期应用实践过程中提出了一些术语定义不够清晰或覆盖范围不够全面的问题，特别是在传感器技术术语方面需要补充更精确的定义。第二，在技术发展方面，随着新型传感器技术（如光纤传感技术、无线数据传输系统）在碰撞假人领域的应用不断扩展，标准需要适应新型测量技术和数据采集系统的术语需求。同时，有限元分析技术在碰撞假人开发中的深入应用，也产生了与仿真模型相关的术语统一需求。第三，在国际协调方面，UNECE法规的更新和全球技术法规（GTR）第7号关于侧面碰撞的条款修订，对假人技术规范提出了更高的精细度要求，需要标准在术语体系上与最新法规动态保持同步。三、标准主要内容和技术要点3.1标准的结构与范围ISO15830-1:2022明确规定，本标准规定了道路车辆碰撞试验中使用的WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人设计与性能规范中所涉及的术语和定义，并阐述了该假人设计的基本原理。标准适用于以下范围：-用于评价汽车侧面碰撞保护系统性能的WorldSID第50百分位男性假人；-假人的设计制造、性能验证、校准和维护；-侧面碰撞试验方法的制定和实施；-碰撞试验结果的分析与解读。标准作为系列标准的第1部分，为确保使用者正确理解后续各部分的详细技术规范提供了词汇框架和原理说明，是系列标准的重要引导性文件。3.2核心术语体系标准构建了一套完整的WorldSID假人术语体系，主要涵盖以下几个维度：（1）解剖学术语。标准定义了一系列与人体解剖结构相对应的假人部件名称，如头部、颈部、胸部、腹部、骨盆、大腿、小腿等，各术语与人体解剖学命名保持对应关系，以利于碰撞生物力学研究中的医学沟通。具体包括但不限于：头部基准面、颈部弯曲角度、胸骨板、肋骨结构、腰椎结构、髂骨翼等——每一术语的定义都参照了人体解剖学结构和碰撞试验中的功能角色。（2）技术参数术语。定义了假人各部件的关键设计参数，包括质量特性参数、几何尺寸参数和材料性能参数。例如，各部件质量分配比例、关键铰接点的定位基准、外覆材料的硬度范围和表面摩擦特性等。这些参数术语的标准化确保了不同制造商生产的假人具有一致性，从而保证测试结果的可比性。（3）传感器与测量术语。定义了与假人内置传感器系统相关的术语，涵盖加速度传感器、力传感器、位移传感器等各类测量装置的技术词汇。包括各传感器的安装位置、敏感轴方向、量程范围以及信号采集和数据处理过程中涉及的标准化术语，如碰撞脉冲、伤害指标、滤波等级等。（4）试验与评价术语。定义了碰撞试验过程中的相关术语，如试验配置、坐姿定位、初始条件设定、数据采集等环节。这些术语为试验程序的规范描述提供了统一的表述基础。（5）校准与验证术语。定义了假人部件和整体校准试验中使用的专业术语，包括各类校准试验名称（如头部跌落试验、胸部冲击试验、骨盆冲击试验等）和校准参数，以及验证假人状态时涉及的状态判定术语。3.3基本原理阐述标准的一个重要创新点在于系统阐述了WorldSID假人设计的基本原理。该部分包括：生物力学原理。标准解释了WorldSID假人如何基于人体侧向冲击生物力学响应数据设计，包括人体侧向撞击耐受极限数据的来源和适用性。设计过程中综合了尸体试验、摆锤试验和志愿者试验的数据，确保假人各部位在受到侧向撞击时的力学响应（加速度、力、位移一时间历程）与人体组织在同等条件下的响应具有高度的生物保真度。设计目标与权衡。标准论述了在追求生物保真度的同时，如何兼顾假人的机械耐久性、测量精确性、使用便利性和成本可控性等多方面的设计权衡考虑。这一部分为后续各部分标准中具体的设计参数选择提供了理论依据和决策框架。碰撞响应要求。标准原理部分确定了假人的核心碰撞响应目标，即假人在受到侧向冲击时应能有效模拟人体在真实侧面碰撞情景下的运动学响应和动力学响应，包括躯干侧向弯曲、骨盆撞击、肩部接触等关键力学行为特征。3.4与2013版的主要技术差异ISO15830-1:2022相对于ISO15830-1:2013版本，主要更新包括：（1）根据用户反馈和行业实践，对部分术语的措辞进行了精炼和修正，使定义更加严谨、无歧义；（2）新增了若干术语条目，特别是在传感器技术、数据采集和信号处理方面，补充了与新型测量技术相关的术语；（3）对基本原理部分进行了扩充，加入了关于假人侧向碰撞损伤机制的最新研究成果，增强了标准与临床医学的对应关系描述；（4）根据ISO导则和ISO/TC22的最新标准编写规范对文本格式和表述进行了调整，提升了标准的可读性和可用性；（5）更新了规范性引用文件，确保了标准体系的时效性和协调性。四、标准应用与实施4.1标准在车辆安全法规体系中的应用ISO15830-1:2022作为WorldSID假人系列标准的基础文件，在全球车辆安全法规体系中发挥着重要的支撑作用。UNECE第95号法规（关于侧面碰撞乘员保护认证的统一规定）和第137号法规（关于侧面碰撞的更为严格的规定）均将WorldSID假人作为碰撞试验的标准测试设备。ISO15830系列标准为假人的制造、校准和检验提供了统一的技术依据，其中第1部分的词汇和原理为各国监管机构和检测实验室正确理解和使用假人技术提供了共同的概念框架。中国在强制性国家标准《汽车侧面碰撞的乘员保护》（GB20071-2024）中，已将WorldSID假人作为碰撞试验的指定假人之一。中国的C-NCAP（中国新车评价规程）管理规则也明确采用了50百分位男性WorldSID假人进行侧面碰撞移动壁障试验，相关试验方法和评价准则均以ISO15830系列标准为技术基础。日本JNCAP、欧洲EuroNCAP、美国IIHS等评价体系同样在侧碰评价中广泛使用WorldSID假人。ISO15830-1中定义的术语体系确保了各评价体系之间的技术交流和结果互认具有共同的语义基础。4.2标准应用的关键环节标准在实际应用中涉及以下关键环节：假人制造环节。假人制造商需要按照ISO15830系列标准中定义的设计尺寸、质量分布、材料规格和传感器配置进行生产制造。本标准中确立的术语体系为制造商编制技术文件、用户手册和维护指南提供了统一的语言规范。测试实验室环节。碰撞测试实验室需要按照标准规定的假人装配、调试和校准规程进行日常操作。标准化的术语体系可确保不同实验室的技术人员对同一台假人进行一致的操作和维护，从而保证各实验室之间测试数据的可比性。数据分析和结果解读环节。碰撞试验中采集的假人传感器数据需要通过标准化的伤害准则进行换算和评价，标准中的术语定义确保了这些伤害指标的表述具有清晰、无歧义的科学含义。4.3标准实施的预期效益技术效益方面。通过统一的术语定义和原理阐述，减少因术语理解差异导致的技术偏差和操作误差，提高碰撞试验数据的一致性和可靠性。同时为新型传感器的集成应用提供标准化的接口，促进测量技术升级。经济效益方面。降低不同国家和组织之间因技术交流障碍导致的重复性验证成本，为全球范围内的假人制造、销售和售后服务提供统一的技术基准，有利于促进假人市场的良性竞争和优化发展。社会效益方面。通过提高侧面碰撞测试的科学性和评价一致性，促进汽车制造商持续优化侧面碰撞安全设计，鼓励更加优异的侧碰保护方案不断涌现，最终降低侧面碰撞事故中的乘员伤亡率，提升道路交通安全的整体水平。五、主要修订单位介绍本标准由国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）组织制定和修订。ISO/TC22成立于1947年，是ISO中成立最早且最活跃的技术委员会之一，其工作范围涵盖道路车辆及相关设备的标准化，包括车辆安全、环境、性能、接口等各个领域。在本标准的修订工作中，ISO/TC22下属的分技术委员会SC36（碰撞试验规程）承担了具体的技术工作。SC36的秘书处由美国汽车工程师协会（SAEInternational）承担，主席和召集人来自全球主要汽车生产国的技术专家。SC36的工作范围包括道路车辆碰撞试验方法、碰撞假人及其校准设备、碰撞试验测量仪器等领域的标准化。在标准修订过程中，来自各国政府研究机构、汽车制造商、假人制造企业、独立检测实验室和高校研究团队的专家共同参与了技术内容的讨论和审定。其中，欧洲新车评价安全促进委员会（EuroNCAP）及其直属的先进碰撞假人评估工作组（ADWG）在WorldSID假人技术规范的制定和更新中发挥了关键作用。EuroNCAP成立于1997年，是一个由欧洲各国交通管理部门、汽车协会、保险公司和消费者组织共同组成的独立机构，致力于推动汽车安全性能的持续改进。该机构通过发布新车安全评价星级结果，引导消费者选择更高安全水平的车辆，同时激励制造商提高产品的安全性能。在侧面碰撞安全评价领域，EuroNCAP始终采用最严格的测试标准。作为ISO/TC22/SC