两车碰撞后再碰固定物组合事故分析计算与模拟再现系统

摘要

本发明公开一种用于公安交通管理部门道路交通事故鉴定的两车碰撞后再碰固定物组合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，计算得到事故中各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、两车碰撞后再碰固定物组合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，促使我国道路交通事故的鉴定向更具科学性、准确性和权威性方向发展。

主权项

一种两车碰撞后再碰固定物组合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：两车碰撞后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统，用以实现两车碰撞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；所述的两车碰撞后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统，包括两车碰撞后再碰固定物组合事故现场勘察数据输入与归一化模块和两车碰撞后再碰固定物组合事故数据存储模块；其中：两车碰撞后再碰固定物组合事故现场勘察数据输入与归一化模块，依据交警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，事故现场检测获得的事故车辆车对车碰撞位置值、地面固定物碰撞中心地标位置值、最终停车位置值、车体上碰撞痕迹位置值以及路侧地面固定物损坏状态事故现场基本数据，完成两车碰撞后再碰固定物组合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，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；两车碰撞后再碰固定物组合事故数据存储模块，采用Access数据库方法，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；两车碰撞后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统，根据归一化后的地面固定物碰撞中心地标位置、车辆最终停止位置与姿态、地面痕迹事故现场基础数据，求得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；所述的两车碰撞后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统包括：精细化车轮‑地面力学模块、碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块及终端轨迹点迭代拟合计算模块；所述的精细化车轮‑地面力学模块，根据车辆与地面固定物碰撞中心点的轨迹，计算地面对轮胎的作用力；碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块，根据车辆与地面固定物碰撞中心的轨迹、地面对轮胎的作用力，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；终端轨迹点迭代拟合计算模块，其中有差分数字计算方法和迭代‑收敛判断模型，根据归一化处理的事故现场基本数据，迭代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；所述的终端轨迹点迭代拟合计算模块其具体迭代计算方法为：根据碰撞作用后车辆大侧偏运动力学描述模块和精细化车轮‑地面力学模块，从碰撞现场勘测得到的车辆碰撞固定物初始位置开始，用差分数字计算方法先求得对应的车辆计算停止位置，再逆向求解车辆碰撞固定物后瞬间车辆质心速度和横摆角速度运动量，当计算运动量为0时，然后利用迭代‑收敛判断模型对计算停止位置值和碰撞现场实际勘测得到的停止位置进行比较，检验其逼近程度是否达到预先设定的允许误差要求，当误差还大，则应用优化方法中的黄金分割原理迭代一组新的车辆碰撞固定物后瞬间运动量值，重复上述计算，直至在设定的允许误差范围内计算停止位置值收敛于实测停止位置值为止；当车辆停止位置在允许误差范围内时，根据最新一组碰撞后瞬间运动量值，则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；两车碰撞后再碰固定物事故车辆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基础数据、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；两车碰撞后再碰固定物组合事故两车碰撞速度模拟计算子系统，根据归一化处理的事故现场基本数据和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，计算得到两车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度值和角速度值；两车碰撞后再碰固定物组合事故两车行驶车速模拟计算子系统，根据归一化处理的事故现场基本数据、碰撞中心点地标位置和两车碰撞作用前瞬间车辆6自由度线速度和角速度，计算得到事故车辆在碰撞发生前正常行驶时的行车速度；所述的两车碰撞后再碰固定物组合事故两车行驶车速模拟计算子系统，包括两车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块和两车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块；所述的两车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块，用于计算事故车辆在各种受力和各种运动状况下的瞬时运动姿态与运动量值；所述的两车碰撞后再碰固定物组合事故逆向梯次组合计算模块，用于计算车辆在事故发生前的正常行驶车速值，根据计算得到的车辆与固定物碰撞瞬间的位置和姿态、两车辆最终停止位置和两车碰撞作用瞬间运动参量为计算目标，根据事故现场地面痕迹状 况确定的车辆碰撞前制动距离或者制动痕迹值、或根据事故现场地面痕迹状况确定车辆失控侧滑距离或侧滑距离痕迹值、事故车辆与固定物发生碰撞前的失控状态与形式、两车碰撞前的行驶路线为计算条件，使用两车碰撞后再碰固定物组合事故5质量15自由度车辆动力学计算模块，采用黄金分割原理自动变更迭代步长，进行逆向梯次组合计算，求得车辆在事故发生前的正常行驶车速值；两车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场基础数据、两车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度及行车速度，实现两车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹状态的二维重构；两车碰撞后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统，根据归一化校核处置的事故现场基础数据、两车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度及行车速度，实现两车碰撞后再碰固定物组合事故全景全过程状态的三维再现；两车碰撞后再碰固定物组合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基础数据、两车碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、行车速度及事故轨迹二维重构，输出两车碰撞后再碰固定物组合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；所述的两车碰撞后再碰固定物组合事故现场基本数据录入与存储子系统、两车碰撞后再碰固定物组合事故车辆碰撞地面固定物后运动量计算子系统、两车碰撞后再碰固定物事故车辆与地面固定物碰撞瞬间运动量计算子系统、两车碰撞后再碰固定物组合事故两车碰撞速度模拟计算子系统以及两车碰撞后再碰固定物组合事故两车行驶车速模拟计算子系统依次相连，两车碰撞后再碰固定物组合事故两车行驶车速模拟计算子系统又分别与两车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统和两车碰撞后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统相连，同时两车碰撞后再碰固定物组合事故轨迹二维重构子系统和两车碰撞后再碰固定物组合事故三维模拟再现子系统与两车碰撞后再碰固定物组合事故模拟计算结果输出描述子系统相连。