一种基于PC-Crash的道路交通事故仿真方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种基于PC

【技术实现步骤摘要】
一种基于PC
‑
Crash的道路交通事故仿真方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术设计交通
，尤其涉及一种基于PC
‑
Crash的道路交通事故仿真方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，国内电动自行车、家用汽车保有量逐年提升。
[0003]在国外，运用PC
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Crash重建了道路交通事故，将可视化的3D模拟与实际的碰撞视频记录进行了比较。韩国的崔龙顺等运用PC
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Crash研究了基于雷达角度的AEBS(自动紧急制动系统)在避免车辆碰撞中的适用性。在国内，童小波等基于PC
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Crash再现了摩托车
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行人碰撞事故，将推算得到的数据输入软件中进行仿真，还原了事故的发生过程，为事故中的责任划分提供了依据。李富强利用PC
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Crash对交通事故进行再现，判定了机动车是否存在过错行为，给交通事故发生后的责任认定提供了依据。
[0004]传统的交通事故再现大多是人工通过手绘事故现场草图完成，而计算机仿真可以更简便、高效的完成交通事故再现。PC
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Crash是一款应用较为广泛的道路交通事故仿真软件，通过对事故信息进行采集、分析和处理，对事故全过程进行仿真再现。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法、设备及存储介质，对事故车辆的全过程进行仿真分析，并分析事故的成因，为交通事故的鉴定提供了重要的参考依据。
[0006]技术方案：本专利技术提供了一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法、设备及存储介质，所述方法包括以下步骤：
[0007](1)获取初始数据；
[0008](2)构建个性化的生物力学多刚体模型；
[0009](3)建立有限元车辆模型，包括以下步骤：
[0010](31)对车辆几何模型进行几何清理、抽取中面；
[0011](32)对车辆进行网格划分及质量检查，对整车零部件进行连接，搭建正面100％重叠刚性避障碰撞仿真工况，并设置边界条件；
[0012](33)采用显示中心差分法对整车有限元模型进行仿真计算；
[0013](4)事故再现仿真分析。
[0014]进一步的，所述步骤(1)具体包括：通过获取事故车辆型号，在PC
‑
Crash中确定车辆参数、设置轮胎参数、设置发动机参数、选择空气阻力、设置车身刚度。
[0015]进一步的，所述车辆参数包括：车长、车宽、车高、轴距；轮胎参数包括:包括左前轮、左后轮、右前轮、右后轮的尺寸、半径；发动机参数包括：发动机马力、发动机速度。
[0016]进一步的，所述步骤(2)具体包括：建立基于刚体运动学、刚体动力学、动量守恒定律的运动学进行分析，根据事故受害者的各项人体参数，基于有限元模型构建具有人体标准特征的个性化的生物力学模型。
[0017]进一步的，所述人体参数包括：头部、颈部、胸部、腰腹部、臀部、左右上臂、左右前臂和手、左右大腿、左右小腿和足。
[0018]进一步的，所述步骤(31)几何清理具体为：删除多余的点、线、面，修补缺失的面，缝合自由边；抽取中面具体为：用一层平面代替车上钣金件，在划分网格后，赋予该平面网格厚度。
[0019]进一步的，所述步骤(32)网格划分包括以下步骤：
[0020](321)对车辆上孔的处理：忽略直径小于6mm的孔，对其进行填充。对于直径在6mm以上的孔，根据实际需要在其周围布置偶数个节点；
[0021](322)划分车辆的加强筋：保留关键区域的加强筋，对于车辆上小的加强筋，使用最小网格尺寸5mm进行划分；
[0022](323)过渡车辆圆角及倒角：对于半径不小于7mm的圆角或倒角，使用两排及以上网格；半径小于7m的圆角及倒角，使用一排网格；半径不小于5mm的圆角及倒角延长到6mm；半径小于5mm的圆角及倒角则可忽略。
[0023]进一步的，所述步骤(4)具体包括：通过对仿真碰撞车速与实际碰撞车速对比以及仿真纵向加速度与实际纵向加速度对比，确定仿真模型的有效性。
[0024]本专利技术还提供一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法中的步骤。
[0025]本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述方法。
[0026]有益效果：
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：可以提前预测和模拟各种交通事故发生的可能性，并尝试采取措施来避免事故发生或减少事故损失，从而能够提高交通安全水平，降低交通事故的发生率；可以对城市交通进行多方面的评估，如路线规划、信号灯配置等，从而可以优化城市交通规划布局，在一定程度上提高城市交通的运行效率和安全性；可以模拟不同类型和不同制造商的车辆在不同情况下的碰撞和损坏情况，从而可以为新型车辆研发提供重要的参考数据和指导意见。
附图说明
[0028]图1为本专利技术整体框图；
[0029]图2为本专利技术构建的生物力学多刚体模型；
[0030]图3为本专利技术在PC
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Crash中构建的事故平面图；
[0031]图4为本专利技术在PC
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Crash中构建的事故立体图；
[0032]图5为本专利技术在建立的有限元模型。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0034]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法包括以下步骤：
[0035](1)获取初始数据；具体包括：通过获取事故车辆型号，在PC
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Crash中确定车辆参数、设置轮胎参数、设置发动机参数、选择空气阻力、设置车身刚度。所述车辆参数包括：车长、车宽、车高、轴距；轮胎参数包括:包括左前轮、左后轮、右前轮、右后轮的尺寸、半径；发动机参数包括：发动机马力、发动机速度。
[0036](2)构建个性化的生物力学多刚体模型；具体包括：基于刚体运动学、刚体动力学、动量守恒定律的运动学进行分析，根据事故受害者的各项人体参数，基于有限元模型构建具有人体标准特征的个性化的生物力学模型。
[0037]21)刚体运动学包括：刚体的平动、刚体的转动、转动运动学的物理量、刚体的平面运动。
[0038]22)刚体动力学包括：
[0039]①
冲量定理
[0040]假定车辆的质量为M，碰撞前后的质心速度分别为V0和V，碰撞力的冲力为F，则冲量定理：
[0041]NV
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取初始数据；(2)构建个性化的生物力学多刚体模型；(3)建立有限元车辆模型，包括以下步骤：(31)对车辆几何模型进行几何清理、抽取中面；(32)对车辆进行网格划分及质量检查，对整车零部件进行连接，搭建正面100％重叠刚性避障碰撞仿真工况，并设置边界条件；(33)采用显示中心差分法对整车有限元模型进行仿真计算；(4)事故再现仿真分析。2.根据权利要求1所述的一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：通过获取事故车辆型号，在PC
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Crash中确定车辆参数、设置轮胎参数、设置发动机参数、选择空气阻力、设置车身刚度。3.根据权利要求2所述的一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法，其特征在于，所述车辆参数包括：车长、车宽、车高、轴距；轮胎参数包括:包括左前轮、左后轮、右前轮、右后轮的尺寸、半径；发动机参数包括：发动机马力、发动机速度。4.根据权利要求1所述的一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：基于刚体运动学、刚体动力学、动量守恒定律的运动学进行分析，根据事故受害者的各项人体参数，基于有限元模型构建具有人体标准特征的个性化的生物力学模型。5.根据权利要求4所述的一种基于PC
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Crash的道路交通事故仿真方法，其特征在于，所述人体参数包括：头部、颈部、胸部、腰腹部、臀部、左右上臂、左右前臂和手、左右大腿、左右小腿和足。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑶，吴鼎新，黄一秋，纪薇，李汝澜，刘思钰，谢乐恬，朱星林，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：