重庆交通大学硕士学位论文
基于PC-CRASH的汽车与行人碰撞事故再现仿真研究
姓名：庹永恒申请学位级别：硕士专业：载运工具运用工程指导教师：蒋工亮
20091201
摘要汽车与行人碰撞事故是道路交通事故的主要类型。事故中人的伤亡率往往很高，因此，此类事故也越来越受到人们的重视。作为事故鉴定的重要工具，人车碰撞事故再现已经在汽车安全领域引起越来越多的关注。基于计算机仿真的人车碰撞事故再现具有成本低、准确性高、客观性强和内容丰富的优点，能够为事故鉴定、汽车安全设计和损伤生物力学研究提供科学依据。因此汽车与行人碰撞交通事故的再现研究具有重要的社会价值和意义。本文以研究计算机仿真再现汽车与行人碰撞事故的方法为目的，以多刚体动力学和生物力学为基础，通过对汽车与行人碰撞事故的特点进行总结，对行人运动特点和事故中行人的致伤机理与评价指标进行分析，使用ＰＣ—Ｃｒａｓｈ软件建立汽车与行人碰撞事故的仿真模型，分析了行人的碰撞运动轨迹和其抛距模型。通过调整车辆的各项参数进行仿真分析，确定影响行人损伤严重程度的关键因素。通过对仿真试验结果的分析，探讨了不同情况下人体抛距、头部最大加速度及小腿最大受力等信息的规律性，从而可以为交通事故责任鉴定提供理论依据和数值参考。提出了在缺失大量事故信息的情况下再现人车碰撞事故的仿真方法，结合典型的案例，对仿真方法进行了实际运用，完成了事故过程再现。根据仿真结果分析了事故过程和事故发生原因及行人损伤严重程度，并通过调整车辆及行人的位置、速度等参数，进行多次仿真试验，使仿真更加精准，验证了事故再现方法的可行性。关键词：道路交通事故；事故再现：人车碰撞；仿真；行人损伤ＡＢＳＴＲＡＣＴ１１１ｅｖｅｈｉｃｌｅ．ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｉｓｔｈｅｍａｉｎｔｙｐｅｓｏｆｒｏａｄｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓ．１１１ｅｒａｔｅｏｆｄｅａｔｈｓａｎｄｉｎｊｕｒｉｅｓｉｎｖｅｈｉｃｌｅ—ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｕｓｕａｌｌｙａｒｅｏｆｔｅｎｖｅｒｙｈｉｇｈ，ＳＯｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ．．ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｒｅａｔｔｒａｃｔｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ａｃｃｉｄｅｎｔｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｓａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｏｌｆｏｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｃｃｉｄｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ—ｈｕｍａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｈａｓａｒｏｕｓｅｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ．ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｌｏｗｃｏｓｔ，ｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙ，ｏｂｊｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｒｉｃｈｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｃａｒｌｐｒｏｖｉｄｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｕｔｏｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｄａｍａｇｅｂｉｏｌｏｇｙｍｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｓｏｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ－ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｏｃｉａｌｖａｌｕｅａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｏｒ也ｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｓｔｕｄｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｖｅｈｉｃｌｅ。ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｕｌｔｉ．ｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｔｈｅｂｉｏｌｏｇｙｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ｔｈｒｏｕｇｈｓｕｍｍａｄｚｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｖｅｈｉｃｌｅ－ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｎｄｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ’Ｓｉｎｊｕｒｉｅｓｉｌｌｍｅａｃｃｉｄｅｎｔ，ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｅｓｄｅｓｔｒｉａｎ’ｓａｃｔｉｖｉｅｓａｎｄｉｎｊｕｒｙｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ．ＵｓｉｎｇＰＣ．Ｃｒａｓｈｓｏｆｔｗａｒｅ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｏｆｖｅｈｉｃｌｅ－ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｔｒａｊｅｃｔｏｒｙａｎｄｉｔｓｔｈｒｏｗｄｉｓｔａｎｃｅｍｏｄｅｌ．Ｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｔｏｓｉｍｕｌａｔｅ，ｉｎｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｏｆｉｍｐａｃｔｉｎｇｔｈｅｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ’Ｓｉｎｊｕｒｉｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｔｈｒｏｗｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｂｏｄｙ．ｔｌｌｅｍａｘｉｍｕｍａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｅａｄａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｌｅｇｆｏｒｃｅｅｔｃｉｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ．ＩｔＣａｎｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔ．Ｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｍｉｓｓｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｃａｓｅｏｆａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆａｃｃｉｄｅｎｔｓｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｖｅｈｉｃｌｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｃｃｉｄｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｗｉｔｌｌａｔｙｐｉｃａｌｃａｓｅ，ａｐｐｌｙｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ’ｓｍｅｔｈｏｄａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｒｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔ．ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｌｙｚｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｅａｓｏｎｏｆｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔ，ａｎｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｓ，ｔｏｓｉｍｕｌａｔｅ，ｉｍｐｒｏｖｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ，ｖｅｒｉｆｙｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆａｃｃｉｄｅｎｔｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｒｏａｄｔｒａｆｆｉｃａｃｃｉｄｅｎｔｓ；ａｃｃｉｄｅｎｔｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｖｅｈｉｃｌｅ?ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ’Ｓｉｎｊｕｒｉｅｓ重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：ｗ乎‰ｆｃ蛔重庆交通大学学位论文版权使用授权书学位论文作者躲讧孔叽日期：—ｐ咿备Ｉ文月’ｆ文日日期：ｙ阿静Ｉ文月ｆ姆指剥币虢穆７劾日期：７１，≯）年，Ｚ月，夕日日期：≯）年，ｚ月，夕日学日位期做文缈册签：储中，轹火月影，吼，导期狮师纱铱年叨签穸移朋勿