汽 车 事 故 工 程

第八章 车辆－两轮车事故分析与再现 第一节 自行车交通事故分析 第二节 利用数据推算碰撞速度 第三节 碰撞速度的计算 第四节 汽车与自行车碰撞速度的推算 第五节 自行车交通事故案例分析

第一节 自行车交通事故分析 ☆ 两轮车包括摩托车和自行车。 ☆ 自行车参与的交通事故同汽车与汽车间的碰撞事故相比,情况比较复杂 ☆ 侧重于描述如何利用试验和统计结果来再现和分析自行车交通事故。

一、自行车交通的特点 ☆ 骑自行车可以直接从出发地到目的地。 ☆ 自行车一般运行所需要的道路面积为9m2。 ☆ 运动轨迹呈“蛇形”的不稳定型交通工具。蛇行轨迹的宽度与车速及不同的骑车对象有关。 自行车在坡道上的速度和蛇行轨迹宽度

道路 骑车人 平均速度 平均蛇行轨迹宽度 上坡(4%) 成年人 中学生 小学生 平均 8.3 km/h 11.0 km/h 10.0 km/h 9.8 km/h 36.0 cm 47.0 cm 39.7 cm 下坡(4%) 14.2 40.0

自行车交通优缺点： ★ 灵活方便。 ★ 操作技术要求不高。 ★ 适合众多的人需要。 ★ 无污染，节约能源。 ★ 舒适性差。 ★ 稳定性差。 ★ 干扰性大。

二、自行车交通事故的分析 1.自行车交通事故类型 1) 自行车左转弯。 2) 自行车突然从支路或胡同快速驶出。 3) 自行车突然从支路或胡同快速驶出横过或进入主干道。 4) 自行车在路段行进中突然猛拐 。 5) 自行车驶入快车道。 6) 机动车突然驶入慢车道。

交通事故的状态 : 1）失控事故 2）转弯事故 3）转弯交叉事故 4）横穿事故 5）静止交通事故 6）纵向交通事故 7）其它事故

汽车事故工程 第十四讲 主讲教师：谭立东　　　　　　　　　　　　　　学时16

第二节 利用数据推算碰撞速度 一、自行车事故再现研究的回顾 1977年H. Rau博士进行了模拟碰撞试验。1982年W. Glatz和H. Rau完善了汽车－两轮车模拟碰撞试验。 本茨公司在20世纪80年代，利用的多刚体系统动力学模拟程序，模拟汽车－自行车碰撞过程和模拟试验。

1982年F. Walz等探讨了开发研制自行车头盔的意义。 1990年G. Boye从交通安全法律要求的角度探讨了佩带自行车头盔的重要性。 1982年汉诺威医学院W.－P. Grabhöfer博士以110起自行车事故统计分析。

1983年柏林工业大学和汉诺威医科大学分析了220起自行车事故。 1987年西柏林警察总局J. Luder汇总了西柏林1981年至1986年自行车事故的发展及其与自行车专用道长度的关系。

1988年荷兰TNO道路车辆研究所Huijbers等人进行了轿车－自行车运动方向为直角的模拟碰撞试验和数学模拟。 1990年H Rau博士等人观测了自行车速度和速度的概率分布。 至今为止，国内外主要还是侧重于自行车交通事故的统计分析和原因分析，还缺乏对自行车事故的全面系统研究。

二、碰撞位置和碰撞角

三、自行车事故碰撞类型的分布

四、骑车人身体各部位受伤的频率

五、骑车人和自行车与汽车的接触部位

对于碰撞点高于自行车－骑车人系统质心高度的情形，接触过程可以视为瞬间完成的，即整个运动过程仅由自由飞行和滑移两个运动阶段组成。

第三节 碰撞速度的计算 自行车与汽车相撞的运动过程一般可分为接触、自由飞行和滑移三个阶段。自行车开始接触汽车，吸收汽车的冲撞能量，身体上部迅速倾倒向汽车发动机罩，下肢及自行车向上抛起；然后自行车和骑车人先后被抛向汽车前方；落地后，自行车和骑车人分别以滑动和(或滚动)的形式向前运动至最终静止位置。

一、抛距与碰撞速度的经验计算

二、骑车人的抛距与速度

三、自行车的抛距与速度

四、骑车人当量抛距与速度

五、事故现场骑车人与汽车间的距离与速度

汽车事故工程 第十五讲 主讲教师：谭立东　　　　　　　　　　　　　　学时16

六、事故现场自行车与汽车间的距离与速度

七、自行车与骑车人抛距的相关性

八、自行车滑移距离与速度

九、骑/乘自行车人滑移距离与速度

十、自行车滑移减速度与碰撞速度

十一、骑/乘自行车人滑移减速度与碰撞速度

十二、事故的其它痕迹与碰撞速度

十三、汽车碰撞速度对骑车人受伤程度的影响

十四、 自行车/摩托车碰撞速度与其纵向变形

摩托车状态 说明 原始尺寸 150cm 144cm 120cm 96cm 56cm 本田CL－90摩托车 48km/h 碰撞汽车 107cm 97cm 93cm 碰撞前 164cm 156cm 132cm 104cm 70cm 本田CB－350摩托车 126cm 110cm 32 km/h 碰撞汽车 162cm 48 km/h 碰撞汽车 121cm 108cm 140cm 64 km/h 碰撞汽车 99cm 101cm 68cm

摩托车状态 说明 原始尺寸 178cm 171cm 145cm 116cm 80cm 本田CB－750摩托车 48km/h 碰撞汽车 136cm 122cm 139cm BMW R45 轿车 49.6km/h碰撞汽车翼子板 123cm 50.2km/h碰撞汽车翼子板 125cm 50 km/h碰撞汽车翼子板 128cm

摩托车状态 说明 原始尺寸 115.5cm 90.5cm 49cm 28型女自行车 10km/h墙壁和模拟假人 105.4cm 18km/h墙壁和模拟假人 97cm 90cm 18km/h汽车和自愿者 95cm 88cm 103.8cm 85.5cm 45cm 26型男自行车 92cm 20km/h汽车和自愿者 84.5cm 83.5cm 115cm 93.5cm 50cm 28型男自行车 13km/h汽车和自愿者 103.5cm 88.4cm

第四节 汽车与自行车碰撞速度的推算 一、汽车与自行车碰撞运动的数学模型 1. 迎面冲撞型事故

假设摩托车和轿车的碰撞为非粘着碰撞

碰撞后轿车和摩托车完全一体化(粘着碰撞) 第一种情况：摩托车和骑车人一起向汽车冲击后返弹回

第二种情况：两车一起运动

2．根据变形量推算碰撞前速度

根据摩托车的变形量计算

3．侧面碰撞型事故

1） A型的情况

二轮车、骑车人作用于轿车的动量 2） B型碰撞 二轮车受到向右回转力的作用而右转与轿车的右侧面进行二次碰撞。在这种情况下，二轮车一边向右旋转，一边向右前方滑移。而车上骑车人，不论二轮车如何运动，由于惯性的作用会持续按原来的方向运动，并与二轮车脱离。

3） C型的情况 二轮车向左回转和轿车的左侧面碰撞，运动量几乎全部传递给轿车。

4．追尾型事故 自行车的滑移距离取决于被尾撞时的状态，如果碰撞时自行车立即翻倒在路上滑移，则

若骑车人被撞首先倒向发动机罩上，由于汽车紧急制动，在较大的减速度下，骑车人又被向前抛出。

二、用冲量原理计算碰撞速度

三、碰撞速度损失和能量等效速度

四、单自由度模型计算碰撞速度

思考题 1．简述自行车交通事故类型。 2．说明抛距与碰撞速度的关系。 3．分析汽车自行车迎面冲撞型交通事故的数学模型。