汽车碰行人后再碰固定物事故分析计算与模拟再现系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于公安交通管理部门道路交通事故鉴定的汽车碰行人后再碰固定物事故分析计算与模拟再现系统，本系统能够利用事故现场勘察得到的基本数据，计算得到汽车碰行人后再碰固定物事故中事故车辆的行驶车速和碰撞车速，并实现事故车辆的二维轨迹描述、三维过程再现、汽车碰行人后再碰固定物事故主要计算数据表输出以及事故发生过程简述文本输出。本发明专利技术将有效提高交通事故鉴定与处理的技术含量，使其分析鉴定结果容易受到交通管理部门、事故鉴定单位、事故当事人的高度认同，起到分清责任、避免激化矛盾、减少社会不稳定因素、增进社会生活的和谐运行等重要作用，同时本发明专利技术适于广泛推广具有明显的行业共性和社会公益性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机仿真应用
，特别针对一类汽车碰行人后再碰固定物组 合事故形态的计算机分析计算与模拟再现仿真系统。
技术介绍
传统的汽车碰行人后再碰固定物事故分析鉴定主要依据事故现场当事人及目击 证人的陈述、从道路交通事故现场勘验获得事故车辆的最终停止位置、道路结构、车辆制动 痕迹等事故现场数据绘制事故现场图，简单、近似地分析事故车辆的运动状态和现场过程 情况，并主要依据以上的证言和证物，鉴定处理交通事故。由于应用传统分析计算方法进行 复杂道路交通事故的参数确认和状态判别具有很大的局限性、随意性和盲目性，分析鉴定 结果的准确性和精度均不高，尤其是在面对汽车碰行人后再碰固定物事故这类极其复杂的 道路交通事故形态时，传统计算分析方法已经不可能明晰事故过程，极易导致在交通事故 责任划分问题上出现技术性失误，从而引发社会纠纷。汽车碰行人后再碰固定物事故是指汽车碰撞行人后再发生事故车辆碰撞地面固 定物(如电线杆、大树、护栏、护墩等)的一类特殊道路交通事故事故形态，其事故后果大都 很严重，常常成为重特大道路交通事故。因此，其计算及模拟再现方法已受到交通事故分析 鉴定人员和相关管理部门的特别关注。汽车碰行人后再碰固定物事故作为一种特定的道路 交通事故形态，由于事故汽车又发生了与地面固定物碰撞的二次事故，使得汽车碰撞行人 作用后汽车的运动不再是一个完整的车辆-地面力学运动，而且在事故汽车冲出车道后又 有一个碰撞路侧地面固定物(如电线杆、大树、护栏、护墩等)的组合环节，造成此类事故的 车辆运动力学计算分析和事故过程模拟再现仿真的极其复杂性，成为道路交通事故计算机 分析再现
的难点和前沿技术之一。本专利技术涉及计算机仿真应用
，特别针对一类汽车碰行人后再碰固定物组 合事故形态的计算机分析计算与模拟再现仿真系统。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于公安交通管理部门道路交通事故鉴定的汽 车碰行人后再碰固定物事故分析计算与模拟再现系统，本系统能够利用事故现场勘察得到 的基本数据，计算得到汽车碰行人后再碰固定物事故中事故车辆的行驶车速和碰撞车速， 并实现事故车辆的二维轨迹描述、三维过程再现、汽车碰行人后再碰固定物事故主要计算 数据表输出以及事故发生过程简述文本输出。为了达到上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现一种汽车碰行人后再碰固定物事故分析计算与模拟再现计算机系统，所述的计算机系 统至少包括汽车碰行人后再碰固定物事故现场勘察数据录入与存储子系统，用于实现汽车碰行 人后再碰固定物事故现场基本数据录入、特征点自动校核、现场录入参数归一化与存储功7能；汽车与地面固定物碰撞后运动量计算子系统，根据归一化后的汽车与地面固定物碰撞 中心位置、车辆最终停止位置与姿态、地面痕迹等事故现场基础数据，计算得到汽车与地面 固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值；汽车与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数 据、汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的6自由度线速度与角速度值，逆向求得汽车 与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值；汽车碰撞行人后瞬间运动量模拟计算子系统，根据归一化处理后的汽车碰撞行人中心 位置、车辆最终停止位置与姿态，以及被撞行人运动状态、倒地位置和最终停止位置等事故 现场勘察数据、汽车与地面固定物碰撞瞬间的6自由度线速度值与角速度值，逆向求得汽 车与行人碰撞作用后瞬间汽车的6自由度线速度与角速度值；汽车行驶车速模拟计算子系统，根据归一化处理的车辆碰撞前制动距离(痕迹)值、车 辆行驶方向等事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间车辆6自由度速度和角速 度，采用汽车碰行人后再碰固定物事故5质量15自由度车辆动力学计算模块和汽车碰行人 后再碰固定物事故逆向梯次组合计算模块，计算得到事故车辆在危险状态发生前的正常运 动状车速；汽车碰行人后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场勘察 数据、汽车与行人碰撞作用前瞬间汽车的6自由度线速度和角速度及正常行车车速，实现 汽车碰行人后再碰固定物事故轨迹状态的二维重构；汽车碰行人后再碰固定物事故三维过程再现子系统，根据归一化校核处置的事故现场 勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度及行车速度， 实现汽车碰行人后再碰固定物事故全景全过程状态的三维再现；汽车碰行人后再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统，根据归一化校核处置的 事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、汽 车与固定物碰撞作用前瞬间汽车的6自由度线速度和角速度、汽车行车速度及事故轨迹二 维重构，输出汽车碰行人后再碰固定物事故特征计算数据表和事故发生过程简述文本，并 实现事故案例数据存储；所述的汽车碰行人后再碰固定物事故现场勘察数据录入与存储子系统、汽车与地面固 定物碰撞后运动量计算子系统、汽车与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统、汽车碰撞 行人后瞬间运动量模拟计算子系统以及汽车行驶车速模拟计算子系统依次相连，汽车行驶 车速模拟计算子系统又分别与汽车碰行人后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统和汽车 碰行人后再碰固定物事故三维过程再现子系统相连，同时汽车碰行人后再碰固定物事故轨 迹二维重构子系统和汽车碰行人后再碰固定物事故三维过程再现子系统与汽车碰行人后 再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统相连。 本专利技术的其他技术特征为所述的汽车碰行人后再碰固定物事故现场勘察数据录入与存储子系统包括汽车碰行 人后再碰固定物事故现场勘察数据输入与归一化模块和汽车碰行人后再碰固定物事故数 据存储模块；所述的汽车碰行人后再碰固定物事故现场勘察数据输入与归一化模块，依据 交警对车碰撞交通事故现场勘验获得的事故车辆主要结构参数、性能参数及装载条件，路侧地面固定物位置、类别、形式、尺寸及材质，事故现场道路路段结构形式与平纵曲线参数， 行人行走方向及碰后运动状态、人体质量、汽车与行人碰撞时的碰撞中心位置、再碰固定物 位置、车辆最终停车位置、车体上碰撞痕迹位置以及路侧地面固定物损坏状态等事故现场 基本数据，完成汽车碰行人后再碰固定物事故现场基本数据录入以及碰撞位置数据校核、 公共参数装载与轨迹特征点预处理等，为后续的事故模拟计算、事故二维轨迹重构及三维 过程再现提供归一化数据支持；所述的汽车碰行人后再碰固定物事故数据存储功能模块， 采用Access数据库技术，利用VC++6. 0开发平台建立了事故现场勘察数据仓库，用于存储 归一化处理的事故现场基本数据。所述的汽车与地面固定物碰撞后运动量计算子系统，包括三个模块终端轨迹点 迭代拟合计算模块、碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块、精细化车轮_地面力学模 块；所述的汽车与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统包括基于有限元网格划分原理 的车体塑性变形当量冲击速度计算模块和基于有限元网格划分原理的地面固定物变形与 剪切当量冲击速度计算模块；所述的基于有限元网格划分原理的车体塑性变形当量冲击速 度计算模块，用于计算事故车辆撞击变形而吸收的当量冲击速度；所述的基于有限元网格 划分原理的地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块，用于计算地面固定物受车辆撞 击产生塑性变形及本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车碰行人后再碰固定物事故分析计算与模拟再现计算机系统，其特征在于：所述的计算机系统至少包括：汽车碰行人后再碰固定物事故现场勘察数据录入与存储子系统，用于实现汽车碰行人后再碰固定物事故现场基本数据录入、特征点自动校核、现场录入参数归一化与存储功能；汽车与地面固定物碰撞后运动量计算子系统，根据归一化后的汽车与地面固定物碰撞中心位置、车辆最终停止位置与姿态、地面痕迹等事故现场基础数据，计算得到汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的６自由度线速度与角速度值；汽车与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与地面固定物碰撞作用后瞬间车辆的６自由度线速度与角速度值，逆向求得车辆与地面固定物碰撞瞬间的６自由度线速度值与角速度值；汽车碰撞行人后瞬间运动量模拟计算子系统，根据归一化处理后的汽车碰撞行人中心位置、车辆最终停止位置与姿态，以及被撞行人运动状态、倒地位置和最终停止位置等事故现场勘察数据、汽车与地面固定物碰撞瞬间的６自由度线速度值与角速度值，逆向求得汽车与行人碰撞作用后瞬间汽车的６自由度线速度与角速度值；汽车行驶车速模拟计算子系统，根据归一化处理的车辆碰撞前制动距离（痕迹）值、车辆行驶方向等事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间车辆６自由度速度和角速度，采用汽车碰行人后再碰固定物事故５质量１５自由度车辆动力学计算模块和汽车碰行人后再碰固定物事故逆向梯次组合计算模块，计算得到事故车辆在危险状态发生前的正常运动状车速；汽车碰行人后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用前瞬间汽车的６自由度线速度和角速度及正常行车车速，实现汽车碰行人后再碰固定物事故轨迹状态的二维重构；汽车碰行人后再碰固定物事故三维过程再现子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间事故车辆的６自由度线速度和角速度及行车速度，实现汽车碰行人后再碰固定物事故全景全过程状态的三维再现；汽车碰行人后再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间事故车辆的６自由度线速度和角速度、汽车与固定物碰撞作用前瞬间汽车的６自由度线速度和角速度、汽车行车速度及事故轨迹二维重构，输出汽车碰行人后再碰固定物事故特征计算数据表和事故发生过程简述文本，并实现事故案例数据存储；所述的汽车碰行人后再碰固定物事故现场勘察数据录入与...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏朗，陈涛，张维峰，袁望方，赵晨，李春明，张韦，周维新，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：87[]