汽车失控后再碰固定物事故分析与模拟再现计算机系统技术方案

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失控后再碰固定物事故事故模拟再现系统，本系统能够利用事故现场勘察得到的基本数据，计算得到汽车失控后与固定物事故碰撞事故中失控汽车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、汽车失控后再碰固定物事故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。本发明专利技术可被广泛推广应用，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机仿真技术应用领域，特别涉及一种分析与模拟再现汽车失控后再碰固定物事故形态的计算机仿真系统。
技术介绍
汽车失控后再碰固定物事故是指汽车高速行驶中由于路面状态、车辆技术状态或驾驶人操纵失误等原因突然运动失控(包括侧翻)，后再碰撞地面固定物一类事故形态，此类复杂事故形态为高等级公路交通事故的一种常见事故形态。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，尤其是在面对汽车失控后再碰固定物事故这类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，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。利用本“汽车失控后再碰固定物事故分析与模拟再现计算机系统”，只需从车辆失控及碰撞事故现场检测获得失控位置与形式、被撞固定物种类材质和形状、事故车辆碰撞位置与最终停止位置、固定物和事故车体上碰撞痕迹位置、地面制动印迹等道路交通事故现场痕迹数据以及事故车辆的主要结构参数，即可求得在所设定的碰撞地面坐标系中的事故车辆碰撞固定物瞬间车速、失控瞬间车速、事故前的行驶车速以及2维和3维再现汽车失控后再碰固定物事故过程中事故车辆的运动状况等，进而为查明事故发生原因，分清事故责任提供技术依据。经对现有技术文献检索发现，目前国内外在交通事故再现计算机仿真软件的实用研究方面起步比较晚，针对汽车失控后再碰固定物事故计算与模拟再现的研究尚未开展。 本系统开创性地提出了解析计算与模拟再现汽车失控后再碰固定物事故的整体方案，构建了汽车失控后再碰固定物事故分析计算与模拟再现计算机系统。
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失控后再碰固定物事故分析与模拟再现系统，本系统能够利用碰撞事故现场勘察得到的基本数据，计算汽车失控后再碰固定物事故中各事故车辆的行驶车速和碰撞车速，并实现汽车失控后再碰固定物事故的车辆二维轨迹描述、三维过程再现、汽车失控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失控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失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统，用于根据预处理的事故现场基本数据，实现事故现场基本数据路录入、参数校对、数据装载、轨迹特征点预处理及显示与存储；车辆失控后行驶轨迹与碰撞痕迹特征参数检测子系统，用于根据预处理的事故现场基本数据，确定失控瞬间车辆的坐标位置和碰撞瞬间车辆的坐标位置；失控车辆与固定物碰撞后瞬间运动量计算子系统，用于根据预处理的事故现场基本数据和碰撞瞬间车辆的坐标位置，计算失控车辆与固定物碰撞作用后瞬间的6自由度线速度与角速度值；失控车辆与固定物碰撞作用计算子系统，用于计算车辆与固定物碰撞作用前瞬间的质心速度、撞人角和横摆角速度；车辆失控状态描述及失控临界车速计算子系统，用于计算车辆失控瞬间的质心速度和横摆角速度；汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统，用于计算事故车辆正常行驶时的行车速度；汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统，用于实现在屏幕上二维坐标系中实时显示失控车辆事故过程中在给定时间步长上的各瞬时形态二维俯视车辆图形及质心轨迹点，取得二维动画连续表现车辆失控后再与固定物碰撞事故全过程的视觉效果并显示失控车辆运动过程轨迹；汽车失控后再碰固定物事故过程三维再现子系统，用于实现在屏幕三维坐标系中实时显示失控车辆事故过程中在给定时间步长上的各瞬时形态三维透视车辆图形，取得三维动画连续表现车辆失控后再与固定物碰撞事故全过程的视觉效果并显示事故车辆轮胎印迹；汽车失控后再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统，用于输出失控车辆与固定物碰撞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。汽车失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统、车辆失控后行驶轨迹与碰撞痕迹特征参数检测子系统、失控车辆与固定物碰撞后瞬间运动量计算子系统、失控车辆与固定物碰撞作用计算子系统、车辆失控状态描述及失控临界车速计算子系统、汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统依次相连，汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统分别与汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统、汽车失控后再碰固定物事故过程三维模拟再现子系统，同时汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统和汽车失控后再碰固定物事故过程三维模拟再现子系统再与汽车失控后再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统和汽车失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统相连。本专利技术的其他技术特点为所述的汽车失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统包括两个功能模块汽车失控后再碰固定物事故现场勘查数据录入与预处理模块、汽车失控后再碰固定物事故元数据管理模块。所述的车辆失控后行驶轨迹与碰撞痕迹特征参数检测子系统，含有碰撞痕迹特征参数检测与校核模块。碰撞痕迹特征参数检测与校核模块，能够根据经计算机预处理后的失控车辆坐标位置、车辆与固定物碰撞坐标位置以及车辆结构参数(车辆前悬长度、重心位置、车轴、轮距等参数)，检测得到失控车辆在计算机坐标系中的失控瞬间重心位置和碰撞位置。所述的失控车辆与固定物碰撞后瞬间运动量计算子系统包括三个模块轮胎力学计算模块、碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块、碰撞后轨迹点迭代拟合计算模块。所述的失控车辆与固定物碰撞作用计算子系统，包括三个模块车体塑性变形当量冲击速度计算模块、地面固定物变形与剪切当量冲击速度计算模块、车体与固定物碰撞作用前瞬间运动参量计算模块。所述的车体塑性变形当量冲击速度计算模块，用于计算与车身变形能量相当的当量冲击速度。所述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发生剪切折断而吸收的当量冲击速度。所述的车体与固定物碰撞作用前瞬间运动参量计算模块，用于计算失控车辆与地面固定物碰撞瞬间的质心速度、撞入角及横摆角速度等运动参量。所述的车辆失控状态描述及失控临界车速计算子系统，包括三个模块车轮地面力学模块、运动痕迹迭代一收敛判断计算子模块、车辆临界行驶稳定性计算子模块。所述的车轮地面力学模块，用于计算地面对失控车辆轮胎的作用力。所述的车辆临界行驶稳定性计算子模块，用于计算车辆失控前瞬间的质心速度和横摆角速度。所述的运动痕迹迭代一收敛判断计算子模块，用于计算车辆失控前瞬间的质心速度和横摆角速度。所述的汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统，含有汽车失控后再碰固定物逆向梯次组合计算模块。所述的汽车失控后再碰固定物逆向梯次组合计算模块，用于计算汽车在事故发生前的正常行驶车速值。所述的汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统，包括二个功能模块基于CDC图形规则的汽车失控后再碰固定物事故诸元二维图形库模块和汽车失控后再碰固定物轨迹定位与图形驱动模块。所述的基于⑶C图形规则的汽车失控后再碰固定物碰撞事故诸元，用于调用二维图形库中车辆、道路结构、固定物等CDC图形规则的事故储元。所述的汽车失控后再碰固定物事故轨迹定位与图形驱动模块，利用二维图形对汽车失控后再碰固定物事故轨迹状态进行二维重本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种汽车失控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：汽车失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统，用于根据预处理的事故现场基本数据，实现事故现场基本数据路录入、参数校对、数据装载、轨迹特征点预处理及显示与存储；车辆失控后行驶轨迹与碰撞痕迹特征参数检测子系统，用于根据预处理的事故现场基本数据，确定失控瞬间车辆的坐标位置和碰撞瞬间车辆的坐标位置；失控车辆与固定物碰撞后瞬间运动量计算子系统，用于根据预处理的事故现场基本数据和碰撞瞬间车辆的坐标位置，计算失控车辆与固定物碰撞作用后瞬间的６自由度线速度与角速度值；失控车辆与固定物碰撞作用计算子系统，用于计算车辆与固定物碰撞作用前瞬间的质心速度、撞人角和横摆角速度；车辆失控状态描述及失控临界车速计算子系统，用于计算车辆失控瞬间的质心速度和横摆角速度；汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统，用于计算事故车辆正常行驶时的行车速度；汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统，用于实现在屏幕上二维坐标系中实时显示失控车辆事故过程中在给定时间步长上的各瞬时形态二维俯视车辆图形及质心轨迹点，取得二维动画连续表现车辆失控后再与固定物碰撞事故全过程的视觉效果并显示失控车辆运动过程轨迹；汽车失控后再碰固定物事故过程三维再现子系统，用于实现在屏幕三维坐标系中实时显示失控车辆事故过程中在给定时间步长上的各瞬时形态三维透视车辆图形，取得三维动画连续表现车辆失控后再与固定物碰撞事故全过程的视觉效果并显示事故车辆轮胎印迹；汽车失控后再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统，用于输出失控车辆与固定物碰撞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；汽车失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统、车辆失控后行驶轨迹与碰撞痕迹特征参数检测子系统、失控车辆与固定物碰撞后瞬间运动量计算子系统、失控车辆与固定物碰撞作用计算子系统、车辆失控状态描述及失控临界车速计算子系统、汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统依次相连，汽车失控后再碰固定物事故行驶车速计算子系统分别与汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统、汽车失控后再碰固定物事故过程三维模拟再现子系统，同时汽车失控后再碰固定物事故轨迹二维重构子系统和汽车失控后再碰固定物事故过程三维模拟再现子系统再与汽车失控后再碰固定物事故模拟计算结果输出描述子系统和汽车失控后再碰固定物事故现场基本数据录入与存储子系统相连。...

【技术特征摘要】

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