交通事故的车速鉴定与参数研究

2017-05-30 09:52王向阳
科技风 2017年5期
关键词:交通事故

摘 要:车速鉴定是交通事故发生后,司法鉴定中的一项重要项目,事故车辆的行驶速度鉴定是认定为交通事故的重要依據。交通事故的车速鉴定利用了多种方法,包括收集信息和运用资料等多种方法,阐述了事故现场的勘察和车辆的损坏情况等。车速鉴定中所使用的证据主要是来自交通警察事故现场的搜证以及事后鉴定人员再次对发生事故的车辆进行的取证。他的技术要点主要包括四个部分,分别为附着系数的选择,制动痕迹的识别与测量,车辆损伤的测量以及道路相关参数的测量。本文将介绍交通事故的车速鉴定与参数研究,对交通事故的调查有参考价值。

关键词:交通事故;行驶速度;车速鉴定;参数研究

超速行驶一直是交通事故发生的重要原因,正如大家所说的,十次事故九次快,而且超速一直是交通管理部门严查并且重点打击的违法行为,在行驶的过程中保持着安全的行驶速度是每一个驾驶员所必须遵守的义务,也是为了保护道路上所有人安全所必须承担的义务。道路交通安全法以及它的实施条例都在不同的路段规定了不同的行驶速度,并且在道路上也设了路标提醒驾驶员。在交通事故处理以及责任方认定的过程中,超速或者低速的违法行为在一定的情况下会当成导致事故发生的原因并以此作为当事人承担交通事故责任的依据。

本文将从介绍交通事故的车速鉴定的方法及依据,车速鉴定的计算分析思路和交通事故发生后车速研究及参数研究的意义和价值这几个部分来阐述。

1 交通事故的车速鉴定方法以及计算思路

车速鉴定的基本理论工具是力学原理,机动车在发生事故的过程中会有各种运动,比如制动,侧滑,倾翻,坠入山谷,以及机动车与机动车,机动车与自行车,机动车与人之间的碰撞,都属于机械运动的范围,所以都遵循力学原理。

事故中的肇事方的车辆的车速鉴定有多种方法。而汽车发生了交通事故分为三个阶段,分别为碰撞前,碰撞中,碰撞后。

在碰撞前,驾驶员要发生危险时,一般会识别,判断,采取措施,所以发生事故的原因有可能是驾驶员发现过晚或者是采取的措施是错误的,所以车辆会发生失控,导致事故的发生,也可能与其他的车辆发生碰撞,导致双方都受伤了。

碰撞中是两辆车发生碰撞的过程,这个过程使车辆快速接触,相互之间发生了力的作用,导致车辆受损并且改变了车辆原来的运动方向和速度。

碰撞后是指碰撞发生后,驾驶员有无使汽车停止运行,有无受伤的情况发生。

而这三个阶段所发生的行为都可以通过力学来分析。

1.1 利用事故现场的轮胎印迹来进行车速鉴定

肇事车辆的车速鉴定可以通过事故现场的轮胎印迹鉴定,运用刹车印公式或侧滑时的临界速度公式进行计算。

以下为侧滑公式的推断过程:

由于汽车在拐弯过程时,其运动可简化为速度为v,半径为r的圆周运动。对汽车进行受力分析,可知汽车的轮胎受地面的滚动摩擦力,其大小为F=mg?滋(?滋为滚动摩擦系数),提供汽车运动所需的向心力F=■,即mg?滋=■。

在实验验证的基础上,可知分析汽车轮胎所受的摩擦力和向心力公式,在汽车行驶过程中,当车速在限速范围内或者转弯半径控制在较大的范围内时,mg?滋>■,此时行驶路面上不会出现明显的轮胎划痕;

当车速过大或者汽车拐弯过猛,即在v或者r过小的情况下,汽车所需的向心力提高,摩擦力已经不能满足汽车作圆周运动所需的向心力,此时速度v>■,汽车就会做离心运动而发生事故。

将速度v=■记作临界速度,当汽车车速高于临界速度或增大拐弯半径,就具备了发生侧滑的条件,实际案例表明,当汽车发生侧滑时,由于汽车重心在前端与地面之间划痕大多数情况下是由于汽车重心在前端前轮的剧烈摩擦产生的;对于重心在车后部的这种情况,比如载有重货的大卡车,其发生侧滑时,后轮产生明显划痕。

由观察可知汽车产生划痕的形状为规则的弧形,原因是汽车在拐弯行驶的过程中,因摩擦力提供的合力小于汽车作圆周运动所需的向心力而发生离心运动,导致汽车沿原有轨迹的切线方向发生偏移,车轮跟着向外横向滚动而侧滑。然而,由于汽车侧滑时产生的划痕不是非常明显,一般情况下只能在滑印中分辨出车轮的花纹。

1.2 如果交通事故发生了碰撞可以通过研究两辆车来进行车速鉴定

根据车辆的行驶速度,利用道路上的参照物,测量两辆车在碰撞之前的距离,通过平均速度公式可以计算出车辆的行驶速度,找出肇事方。

下面通过分析一场交通事故中两辆车的车速来判断事故的责任方。此处将两辆车记作A,B。首先简化汽车模型,记录汽车A,B的总质量分别为2.31吨,1.86吨;A,B车体的变形情况:前者车体前端的变形可简化为深25cm,宽12cm的矩形,后者车体侧面的变形可简化为深20cm,宽19cm的矩形。

A,B发生碰撞,B发生横向侧移,移动距离大约是6m,轮胎与地面之间发生横向侧移,取横向摩擦系数为0.81,可知A因与B碰撞,使其发生侧滑所消耗的动能为Ek=0.81*1860*9.81*6.0=87583.7J。

已知汽车安全气囊弹出所满足的条件是:两辆车从正面发生碰撞时的相对速度范围为15到30(单位千米/小时)。这意味著当碰撞时相对速度大于30(单位:千米/小时)或低于15(单位:千米/小时)时安全气囊不会弹出。此处采取较为保守的计算方法,即选取15(单位:千米/小时)作为正面碰撞时的相对速度,来估量出发生事故时A车损失的能量范围在20KJ到80KJ。下一步计算汽车A,B因碰撞而变形所损失的能量:EA=32KJ,EB=12KJ,由此可得汽车A损失的总能量大概为160KJ到220KJ。

根据动能定理和能量守恒定律,可估算出汽车A在碰撞瞬间的速度:

v=■=■≈42~50km/h

同理,可对汽车B进行车速分析,估量出其事故瞬间的车速,结合现场两车的损坏情况,遗留的轮胎痕迹等资料数据,从而判断出肇事方。然而,在实际调查过程中,受外界环境如自然条件以及道路车辆较多,以及勘测技术水平的限制等因素的干扰,事故现场的保留痕迹很有可能已经被破坏,很大程度上降低了该方法的实用性。

1.3 利用事故现场的监控视频进行车速鉴定

在有些交通事故中,事故现场没有留下任何的轮胎痕迹,不能利用刹车印公式计算出车速。在这种情况下,可以利用事故现场的监控视频进行车速鉴定。在监控的视频图像中,利用交通事故现场相关参照物的间距,单位时间视频图像的帧速率,起点和终点间单帧图像的数量,从而可以计算出肇事车辆在参考区间的平均速度。除此之外,还可以利用参照物计算车速。在监控视频中选取出两个容易测量距离的参照物,实地测量出距离,从而计算出车速。

随着人们对智能汽车的需求不断提升,在现如今科学技术快速发展的时代,一些应用在汽车上的具有高科技含量的设备层出不穷,其中比较受欢迎的是汽车行车记录仪。汽车行车记录仪主要是通过视频图像的方式来帮助人们记录行车时的现况,可对交通事故中车辆行驶的速度进行模拟分析,将事件尽可能还原。

此文中仍将两辆沿直线形式的汽车A、B作为研究对象,根据速度公式v=s/t,以道路周边环境为参照物来分析计算汽车的速度大小。一般取事故发生前后的视频图像来作为证据,从数学分析的角度简化实物,建立数学模型。

例如以一点O为出发点,以O点周边某明显参照物C的连线为零视角,易得O点与汽车的连线与OC 的夹角,观察时间t(s)内汽车沿着直线所走的距离。

具体分析过程如下:

首先将记录仪中记录的图像进行逐帧分析,选取合适的时间t作为每帧播放时间长度:

第二步就是选取两个道路环境中明显的静止参照物;

第三步确定点O在零时刻时汽车所在位置的视角,并将此时汽车的地理位置作为起始点;

第四步就是统计汽车经过静止参照物时所在的帧数k1,k2(k1第五步勘测现场,测量出两个静止参照物之间的实际距离,记作S(单位:m);

最后利用时间公式t=n/f以及速度公式v=s/t,从而计算出视频图像中汽车分别通过静止参照物时的平均速度。

1.4 利用车身上的特征点计算车速,进行车速鉴定

如果在监控视频中无法确定参照物,或者是不能确定参照物与特征点的重合图像时,这时候可以选取车身上两个部位为特征点,比如车头的前缘或者是车尾,通过对特征点的分析,可以计算出车速。不同于之前的研究方法,此处汽车的简化模型不能简单简化为质点,从而能够提高汽车车速分析过程中的精确度和准确性。

2 交通事故车速鉴定的依据

速度是物理学中的一个重要的概念,它是代表物体在单位时间内所产生的距离上的移动,是物体运动的一种表现形式。要计算出车辆的速度就要分析车辆的受力状况,与之相关的概念有位移,速度,加速度,力,力矩,质量,惯性,转动惯量,动能,势能等等,在分析车速鉴定具体情形分析后,相对应的概念有制动距离,碰撞速度,碰撞速度,碰撞减速度,制动力,在车速鉴定中相关的原理有力平衡,力矩平衡,动能守恒,角动量守恒以及能量守恒定律。

目前国内对交通事故中车辆行驶速度的研究方案有以上4种,其研究过程和方式虽大不相同,但原理大同小异,都是根据非常适合汽车车速的计算公式如速度公式,将采集的各种形式的资料转化為数学模型及数据,最终估算出车辆的行驶速度。

3 交通事故发生后的车速鉴定研究以及参数研究的意义与价值

交通事故发生后,责任该由谁承担十分重要。众所周知,车速鉴定在交通事故鉴定中十分重要,它不仅可以分析出事故的性质,而且也是确定事故原因的重要的依据,同时,也是对交通事故做出责任认定的重要的依据。交通事故后的车速鉴定研究以及参数研究可以解决交通管理部门在管理上的很多问题,对交通管理部门具有重要的意义。

具体来讲,分析现场车辆的车速可比较科学的还原事故现场的车辆行为,如车辆是否存在超速、低速、突然变道、逆行、闯红灯等违法行为,从而帮助人们判断出肇事方。当然采集事故现场车辆的瞬时车速的方式并不唯一,一般有借助GPS跟踪仪、雷达监测仪等智能仪器来获得当时的数据资料。

但是由于很多交通事故具有较强的突发性,人们难以直接现场采集案发时间的具体数据,只能在事发后一段时间内通过借助方式和高科技设备,来采集能够充分证明当时车辆行驶速度的证据。

在进行分析车辆速度的计算过程中,需特别注意解决具体事故案例的方法實用性,即针对不同的交通事故要采取合适的解决方案,充分分析每一起交通事故发生的原因及事故发生后的数据采集方案。比如,针对在直线行驶的道路上发生的交通事故,应调查事故现场的视频图像,以周边环境为参照物对车辆速度进行计算分析;针对在弯道上行驶或拐弯时发生的交通事故,适宜选取印迹法,即采集汽车轮胎在道路上留下的划痕作为分析数据。

本文中提及到的几种分析计算交通事故中车辆速度的计算方法较为科学的解决了目前交通事故中存在的问题,帮助事故双方认清事故原因和认定各自应承担的事故责任,对社会和谐具有重要的意义和价值。

4 结语

在交通事故发生后最为重要的就是事故发生的原因以及谁该为事故承担责任。通过对交通事故现场的勘察,看两辆车各自的损坏情形,以及对现场汽车轮胎印迹的查看可以对事故发生的实际情况得出分析,通过对车速的鉴定,可以得出事故的肇事方以及了解事故的原因。对于车速的鉴定,有利于对交通事故的责任做出认定,从而对交通事故的责任人做出界定。而且由于交通事故的诱发原因多样,所以交通事故鉴定人员必须不断获取新的知识,学习与之相关的学科的基础知识,拥有更系统的理论知识,具备更多的实践经验,已处理原因多样的交通事故,更好的对待交通事故的发生。

参考文献:

[1] 尹朋.一起交通事故的车速鉴定研究.汽车工业研究,2014年4期.

[2] 周琦,王华专.交通事故中车速鉴定方法利用——基于视频图像计算车辆行驶速度.中国科技纵横,2015年4期.

[3] 杨圣文,杨存义,许书权.车载监控视频在交通事故车速鉴定中的应用.交通标准化,2014年15期.

[4] 梁卫强,关志伟,王少华.交通事故车速鉴定制动痕迹关键问题分析.天津职业技术师范大学学报,2012年4期.

课题名称:

河南警察学院院级调研课题(交通事故中车速鉴定的研究)

课题编号:

HNJY-2015-10

作者简介:

王向阳(1974-),男,汉族,河南内黄人,中国人民大学法学硕士,河南警察学院,讲师,研究方向:诉讼法学、刑事技术。

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