GBT 47804.4-2026 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4部分：用户手册标准立项发展报告

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4部分：用户手册标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:RoadVehicles—DesignandPerformanceSpecificationsfortheWorldSID50thPercentileMaleSide-ImpactDummy—Part4:UserManual摘要关键词：侧面碰撞；WorldSID假人；用户手册；标准化；被动安全；碰撞试验Keywords:SideImpact;WorldSIDDummy;UserManual;Standardization;PassiveSafety;CrashTesting一、引言1.1研究背景道路交通事故是全球范围内造成人员伤亡和财产损失的主要原因之一。在世界各国的交通事故统计中，侧面碰撞（SideImpact）事故约占全部碰撞事故的30%左右，其致死率和致伤率均处于较高水平。与正面碰撞相比，侧面碰撞中乘员的生存空间较小，可供变形的缓冲区域有限，乘员胸腹部和骨盆区域承受的载荷更为直接和严重。因此，侧面碰撞乘员保护性能的测试与评价一直是汽车被动安全领域的研究重点和法规建设的关键内容。在侧面碰撞乘员保护研究中，碰撞试验假人（CrashTestDummy）作为替代真人进行碰撞试验的生物力学测试装置，是获取乘员伤害指标的必需工具。假人的生物保真度（Biofidelity）直接决定了试验数据的可靠性和评价结果的有效性。自20世纪70年代以来，欧美发达国家相继开发了一系列侧面碰撞假人，如美国侧的SID（SideImpactDummy）、EuroSID1和EuroSID2等，但这些假人均为各国家和地区根据自身的碰撞工况和乘员群体特征独立开发，在生物保真度、结构设计和测量能力方面存在一定差异，全球范围内缺乏统一的侧面碰撞假人标准。为弥补这一缺陷，1997年，由国际汽车制造商与政府研究机构合作，启动了WorldSID假人开发项目，旨在开发一种具有更高生物保真度、能够模拟世界范围内第50百分位成年男性人体特征、适用于多种侧面碰撞工况的通用型侧面碰撞假人。经过十余年的研发和多轮验证，WorldSID假人已被联合国欧洲经济委员会（UN/ECE）第135号法规（UNR135）及全球技术法规（GTRNo.14）采纳为官方认可的侧面碰撞测试假人，在国际上获得广泛应用。中国作为全球最大的汽车生产和消费国，近年来在汽车碰撞安全标准法规方面持续与国际接轨。GB20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》及其配套的假人标准为我国侧面碰撞法规的实施提供了基础。然而，随着WorldSID假人在国际上逐渐成为主流标准假人，以及我国汽车产品面向全球市场的出口需求不断增长，迫切需要建立与WorldSID假人相关的国家标准体系，以确保国内碰撞测试技术水平与国际法规要求同步发展。1.2标准立项的必要性第一，满足我国汽车碰撞安全法规更新升级的迫切需要。我国现行的侧面碰撞乘员保护标准GB20071-2006所规定的碰撞工况和使用的EuroSID1假人，已难以全面反映当前实际交通事故形态和乘员伤害特征。随着C-NCAP（中国新车评价规程）的持续改版以及我国对UNR135等国际法规的逐步跟踪与转化，可重复性更好、生物保真度更高的WorldSID假人必将成为我国未来侧面碰撞法规和评价体系中的核心测试工具。因此，制定有关WorldSID假人的国家标准是实现法规平稳过渡和新旧假人体系有效衔接的基础性和前置性工作。第二，贯彻落实《国家标准化发展纲要》和《装备制造业标准化和质量提升规划》的切实举措。2021年10月，中共中央、国务院印发的《国家标准化发展纲要》明确提出，要"加强标准化工作与科技创新互动支撑""推动标准化与产业发展深度融合"，并要求在安全、环保等关系人民群众切身利益的领域加快标准升级步伐。汽车安全标准作为保障道路交通安全和乘员生命安全的重要技术依据，正是上述政策重点关注的方向。开展WorldSID假人用户手册标准的制定工作，正是落实国家标准化战略部署、提升我国汽车安全技术标准整体水平的积极行动。第三，促进我国汽车产品国际化的现实要求。随着我国汽车企业加速拓展海外市场，出口车型需要满足进口国或目标市场的碰撞安全法规要求。由于WorldSID假人已被UNR135法规和多个主要汽车市场（如欧盟、日本、韩国等）的新车评价体系广泛采用，国内企业在进行产品开发和认证试验时必须使用该假人。建立与现行国际标准协调一致的国家标准，有助于国内整车及零部件企业准确掌握WorldSID假人的使用方法和技术要求，减少技术壁垒和贸易障碍，为中国汽车品牌走向世界提供标准支撑。第四，规范假人使用行为、保障试验数据一致性和可重复性的客观需要。WorldSID假人作为精密的机电一体化测试设备，包含数百个零部件、数十个传感器通道以及复杂的装配和标定流程。假人的拆装方式、环境适应条件、标定周期与合格判据、数据采集与处理方法等任何一个环节的操作偏差均可能对试验结果产生显著影响。当前国内各检测机构和企业在使用WorldSID假人时，多直接参照英文版ISO用户手册或假人制造商提供的技术文件，既存在语言理解上的不便，也缺少统一的操作规范和一致性要求。制定标准化的中文用户手册，将有效规范行业行为，提升各实验室间试验数据的可比性和互认程度。二、国内外技术现状与发展趋势2.1WorldSID假人的发展历程与国际应用概况WorldSID假人项目于1997年正式启动，由国际假人技术工作组（WorldSIDTaskGroup）主导开发。参与该项目的机构包括美国汽车工程师学会（SAE）、美国高速公路安全保险协会（IIHS）、美国联邦机动车安全标准（FMVSS）相关部门以及众多国际汽车制造商。第一代WorldSID假人（WorldSID1.0）于2004年完成开发，经过全球范围的验证和修订，WorldSID1.5版于2009年前后推出，进一步完善了胸部和腹部的生物保真度，并配备了更先进的传感器系统。在国际标准层面，WorldSID假人的技术规范主要体现在ISO/TR27957和ISO15830系列标准中。ISO15830系列标准（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）分为多个部分：第1部分为术语和总体描述，第2部分为机械子系统，第3部分为电子子系统，第4部分为用户手册。该系列标准为WorldSID假人的设计、制造和使用提供了完整的国际统一技术规范。在法规应用层面，UN/ECE于2012年通过了UNR135（关于批准机动车侧面碰撞乘员保护的统一规定），将WorldSID假人列为官方认可的侧碰测试假人。全球技术法规GTRNo.14（GlobalTechnicalRegulationonSideImpact）同样采纳了WorldSID假人。EuroNCAP自2015年起在侧面碰撞移动壁障（AE-MDB）试验中使用WorldSID假人替代EuroSID2。美国公路安全保险协会（IIHS）也在其侧碰评价体系中采用了WorldSID假人。可以说，WorldSID假人已经成为全球范围内侧面碰撞安全法规和新车评价体系中应用最广泛的侧面碰撞假人。2.2国内标准现状与差距分析我国现行的侧面碰撞假人标准为GB/T37474-2019《汽车侧面碰撞的乘员保护假人》，该标准参照ISO/TR27957规定了EuroSID1假人的技术要求和标定方法，与GB20071-2006配套使用。然而，随着国际法规体系逐步向WorldSID假人过渡，以及我国C-NCAP等评价体系的技术升级需求日益迫切，EuroSID1假人在生物保真度、测量精度和法规适应性方面已逐渐显现出局限性。从标准体系的完整性来看，我国尚未建立覆盖WorldSID假人全技术要素的标准群。虽然WorldSID假人制造商（如Humanetics、FTSS等）提供英文版用户手册，但该手册以产品说明为主要属性，并非技术标准文件，在规范性、权威性和适用性方面存在不足。此外，国内检测机构、企业和研究单位在WorldSID假人的实际应用中，对于假人装配程序、传感器标定方法、试验前检查项目和周期维护等内容的需求日趋强烈，统一的规范性指导文件的缺失已成为制约行业发展的瓶颈。2.3标准与法规的政策环境分析近年来，国家高度重视汽车安全技术和标准体系建设。《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》明确提出要提高新能源汽车安全水平，完善安全法规标准体系。2022年，工信部等四部门联合发布的《关于进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》同样强调了健全安全标准规范的重要性。在汽车被动安全领域，全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）制定的《"十四五"汽车行业标准化发展规划》中，将"完善汽车碰撞安全及乘员保护标准体系，加快与国际先进技术法规的协调统一"列为重点任务。GB/T47804.4-2026的立项正是在上述政策和规划指引下，由全国汽车标准化技术委员会组织推进的一项重要工作。三、标准主要内容本标准GB/T47804.4-2026《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4部分：用户手册》是GB/T47804系列标准的组成部分，在系列标准中承担着为假人操作者提供全面使用指导的核心功能。标准的制定严格遵循等同采用（IDT）国际标准的原则，与ISO15830-4:2023的技术内容保持一致，并充分考虑了我国汽车行业的实际使用条件和操作环境。3.1范围与规范性引用标准规定了WorldSID第50百分位男性侧面碰撞假人的用户操作相关要求，主要包括假人的整体结构认知、各部分组件清单与功能说明、装配与拆卸程序、仪器安装与传感器布局、标定方法及周期、功能检查与状态验证、存储与运输条件、维护保养以及数据采集处理等内容。标准适用于按照GB/T47804.1（第1部分：术语和总体描述）、GB/T47804.2（第2部分：机械子系统）和GB/T47804.3（第3部分：电子子系统）设计制造并经过验证的WorldSID假人。规范性引用文件涵盖GB/T47804系列标准的其他已发布部分，并在参考文献中列入了ISO15830-1至ISO15830-3等相关国际标准，以保证系列标准各要素之间的系统性和协调性。3.2假人结构组成与装配程序在假人结构组成方面，标准结合第1部分至第3部分的技术规定，明确了WorldSID假人的完整结构和各子系统之间的关系。WorldSID假人的头部包括铝合金skull和覆盖的vinyl皮肤，能够安装多个加速度传感器；颈部具有仿生的分段式结构设计，能够模拟人体颈部在侧向碰撞中的弯曲响应；肩部复合结构采用模块化设计，包含锁骨和肩胛骨模拟结构，可实现侧向力向胸部的有效传递；胸部采用肋骨-背板-胸骨结构，配合多个位移传感器，精确测量胸部侧向压缩变形量；腹部包括可更换的泡沫填充块和相应的位移传感器；骨盆结构采用带有骼嵴的仿生设计；下肢则可以调节大腿和小腿的长度。在装配与拆解程序方面，标准对不同层次的操作提出了细致的操作流程。标准特别强调了各零部件的紧固力矩和装配顺序，指出部分关键连接件（如胸部肋骨与脊柱连接螺栓）的紧固力矩公差范围较小，操作时必须使用经过校准的扭矩扳手，避免因过紧或过松导致结构变形或测量误差。对于传感器的安装，标准要求按照制造商规定的方向标记进行定位，并使用规定的粘接剂或机械紧固方式，以确保传感器在碰撞过程中不发生移位。3.3标定方法与验证要求为保障碰撞试验所获数据的准确性、可重复性和跨实验室可比性，标准的用户手册对WorldSID假人的标定方法与程序作出了详细规定。在标定周期方面，标准明确要求假人在进行正式碰撞试验前，必须依据制造商规定的周期和条件完成各项标定，并出具合格标定报告后方可用于试验。在标定频次上，依据传感器类型和使用频率设立了差异化的要求：碰撞试验前必须确认全部标定在有效期内，其中头部加速度传感器建议每12个月或每50次试验进行一次标定，胸部位移传感器由于直接承受机械变形，建议每6个月或每20次试验进行一次标定，而骨盆和腹部传感器组在不同使用频率下的标定周期要求也有所不同。在具体的标定方法上，标准引用了系列标准其他部分的规定，包括头部跌落试验、颈部摆锤试验、胸部冲击试验、腹部冲击试验和骨盆冲击试验的具体方法。标准在用户手册部分着重说明了标定试验的操作细节和环境条件，包括试验环境应为温度20℃±3℃、相对湿度为10%至70%的范围内，试验前假人应在该环境中至少存放4小时，以确保各部件达到温度平衡。同时，标准对每次标定试验之间的最小间隔时间、数据记录要求以及标定合格与否的判定准则进行了明确，并为标定结果的记录与分析提供了统一表格格式，便于各试验机构对比和追踪假人状态的演变趋势。3.4试验前检查与功能验证标准设置了严格的试验前检查程序，包括外观检查（假人皮肤表面不得有裂纹、磨损或老化痕迹，可能影响碰撞过程中传感器读数的结构损伤记录）、尺寸测量（关键尺寸需记录在案，与基准数据相比的偏差须在允许范围内）、传感器功能检测（各通道信号正常、未见漂移或异常波形）以及紧固件力矩抽检等。为便于操作人员使用，标准提供了预试验检查表（Pre-TestChecklist）的参考格式，覆盖了从假人外观到传感器通道、从连接件紧固状态到数据采集系统设置的各个环节，操作人员可逐项确认和签字。3.5数据采集与处理标准对数据采集与处理提出了规范性要求。在通道设置方面，明确了WorldSID假人用于侧面碰撞法规和评价试验时的最小通道配置要求，包括头部三个方向的加速度、胸部多个位置的位移和加速度、腹部位移、骨盆加速度以及力传感器等通道；在滤波等级方面，标准引用了ISO6487和SAEJ211的相关规定，对不同传感器类型的滤波通道等级（CFC）进行了明确，确保各机构之间数据处理的统一性和可比性；在数据有效性判定方面，标准指出应对试验数据进行检查，确认无通道饱和、无信号丢失和异常波形，传感器在试验后的零点漂移应满足制造商规范要求，凡超出允许范围的试验数据应视为无效。3.6维护、存储与运输要求根据标准的规定，假人属于精密测试设备，其存储和运输的环境条件直接关系到传感器的精度和机械结构的使用寿命。日常维护方面，标准要求定期清洁假人皮肤表面，使用规定的专用清洁剂，避免使用可能侵蚀vinyl材料的有机溶剂和研磨性材料；润滑方面，对关节部位的润滑周期和使用润滑剂类型作出了规定；检查方面，明确了连接线束的磨损检查、传感器线缆的完整性测试和连接器的定期检查要求。运输要求方面，标准指出假人在运输过程中必须使用专用的假人运输箱，箱体内部应有足够的缓冲支撑以防止运输过程中的振动和冲击对假人结构造成损伤，传感器和线束在运输前应妥善固定和包装。存储条件方面，标准要求假人在不使用时应当处于坐姿或专用的吊装状态，避免长时间站立存放导致下肢关节和脊椎结构产生永久变形。四、主要起草单位介绍本标准由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）提出并归口，由中国汽车技术研究中心有限公司（以下简称"中汽中心"）牵头起草，联合国内主要整车企业、检测机构和高校共同参与制定。中国汽车技术研究中心有限公司成立于1985年，是国务院国资委