中日兩國(guó)行人保護(hù)法規(guī)對(duì)比*

張大偉 呂曉江 孫立志 周大永，2 劉衛(wèi)國(guó)，2 馮擎峰，2

（1.浙江吉利汽車研究院有限公司；2.浙江省汽車安全技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在道路交通中弱勢(shì)道路使用者占總死亡人數(shù)50%，其中行人占總死亡人數(shù)22%[1]，應(yīng)增加對(duì)行人保護(hù)的關(guān)注。日本于2004年4月頒布實(shí)施了TRIAS 63-2004《步行者頭部及腳步保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]，2011年10月進(jìn)行修訂，頒布了TRIAS 18-J099（2）-1《步行者頭部及腳步保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[3]。中國(guó)于2010年7月1日實(shí)施了GB/T 24550-2009《汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》[4]。文章比較分析了TRIAS 18-J099（2）-1 及GB/T24550-2009。分析結(jié)果有助于正確理解中日兩國(guó)行人保護(hù)法規(guī)，同時(shí)對(duì)中國(guó)行人保護(hù)法規(guī)的完善提供了參考。

1 碰撞區(qū)域?qū)Ρ?/h2>

行人頭部及腿部碰撞區(qū)域，由邊界線及點(diǎn)組成，行人保護(hù)碰撞區(qū)域的劃分對(duì)車輛前端造型、布置及關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)有重要影響[5-7]。

2 個(gè)法規(guī)的頭部及腿部碰撞區(qū)域定義相同。1）兒童頭部碰撞區(qū)域?yàn)?a.側(cè)面基準(zhǔn)線以內(nèi)不小于82.5 mm；b.WAD1700 線的前向，或發(fā)動(dòng)機(jī)罩后面基準(zhǔn)線前向不小于82.5 mm，測(cè)量點(diǎn)取最前點(diǎn)；c.WAD1000 線的后向，或發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線后向不小于82.5 mm，測(cè)量點(diǎn)取最后點(diǎn)。2）成人頭部碰撞區(qū)域?yàn)?a.側(cè)面基準(zhǔn)線以內(nèi)不小于82.5 mm；b.WAD2100 線的前向，或發(fā)動(dòng)機(jī)罩后面基準(zhǔn)線前向不小于82.5 mm，測(cè)量點(diǎn)取最前點(diǎn)；c.WAD1700 線的后向。3）下腿型碰撞區(qū)域?yàn)?過保險(xiǎn)杠角的2 個(gè)縱向垂直平面，分別向內(nèi)平行移動(dòng)66 mm 后的距離。

在組成碰撞區(qū)域的劃線基本定義對(duì)比可知，除發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線存在細(xì)節(jié)不同外，其他定義是相同的。表1 示出2 個(gè)法規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線對(duì)比。從表1 可以看出，2 個(gè)法規(guī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線的一般要求均為:長(zhǎng)1 000 mm 的直尺平行于車輛的縱向垂直平面，且從垂直方向向后傾斜50°以及直尺底端距地面為600 mm 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣接觸點(diǎn)所構(gòu)成。由表1 還可得到，在直尺與保險(xiǎn)杠上緣接觸場(chǎng)合存在差異。TRIAS 18-J099（2）-1 定義當(dāng)直尺與保險(xiǎn)杠上緣接觸時(shí)，無(wú)視保險(xiǎn)杠的存在，將直尺繼續(xù)前移至與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣接觸，作為發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線；GB/T 24550-2009規(guī)定當(dāng)直尺與保險(xiǎn)杠上緣接觸時(shí)，保險(xiǎn)杠上緣認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣。

表1 TRIAS18-J099（2）-1 與GB/T24550-2009 發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線對(duì)比

發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線差異對(duì)于前保險(xiǎn)杠較為凸出的車型來說，影響到兒童頭型碰撞區(qū)域劃分。TRIAS 18-J099（2）-1 由于發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線，劃分在發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣，兒童頭部碰撞區(qū)域會(huì)更?。籊B/T 24550-2009 兒童頭部碰撞區(qū)域劃分范圍更大。最終兒童頭部碰撞區(qū)域的差異將會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣相關(guān)零部件如發(fā)動(dòng)機(jī)罩鎖、散熱器安裝橫梁等布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2 試驗(yàn)工況對(duì)比

2 個(gè)法規(guī)試驗(yàn)工況的對(duì)比，如表2 所示。在兒童頭型碰撞、成人頭型碰撞及上腿型碰撞的試驗(yàn)工況是一致的。對(duì)于下腿型碰撞工況而言，TRIAS 18-J099（2）-1規(guī)定可以采用剛性腿型或柔性腿型進(jìn)行評(píng)價(jià)，而GB/T 24550-2009 只規(guī)定采用剛性腿型進(jìn)行評(píng)價(jià)。

由于剛性腿型在生物力學(xué)逼真性存在一定局限，并且?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)方面與人體下肢相比也存在較大差異，因此2000年以后日本汽車研究機(jī)構(gòu)JARI 和日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)JAMA 開始了關(guān)于柔性腿型Flex-PLI(Flexible Pedestrian legform Impactor)的研究[8-9]，并最終將柔性腿型工況增加到TRIAS 18-J099（2）-1 中。

柔性腿型由4 個(gè)主要部分組成:股骨、脛骨、膝蓋和皮膚/肌肉。總長(zhǎng)度為928 mm，質(zhì)量為13.2 kg，其中股骨、膝蓋和脛骨長(zhǎng)度分別為339，185，404 mm。安裝在脛骨的力傳感器及膝關(guān)節(jié)的位移傳感器能夠較剛性腿型更真實(shí)模擬行人下肢骨折及膝部韌帶拉傷，如圖1所示。

表2 TRIAS 18-J099（2）-1 與GB/T24550-2009 試驗(yàn)工況對(duì)比

柔性腿型工況在TRIAS 18-J099（2）-1 的出現(xiàn)，說明日本對(duì)下腿型碰撞測(cè)試更加趨近于真實(shí)交通事故，對(duì)車輛前端設(shè)計(jì)也提出了更嚴(yán)格的要求。中國(guó)行人保護(hù)法規(guī)未來也需要根據(jù)本國(guó)國(guó)情提出柔性腿型要求，用來改善碰撞中對(duì)行人下肢的損傷。

3 傷害指標(biāo)對(duì)比

2 個(gè)法規(guī)傷害指標(biāo)對(duì)比，如表3 所示。從表3 可知，2 個(gè)法規(guī)關(guān)于頭部及大腿傷害指標(biāo)相同。其中TRIAS 18-J099（2）-1 中的柔性腿型傷害指標(biāo)與人體生物力學(xué)要求更趨于一致，對(duì)于汽車下腿型碰撞開發(fā)具有較好的指導(dǎo)意義，是未來行人下腿型碰撞開發(fā)的方向。

表3 TRIAS 18-J099（2）-1 與GB/T24550-2009 傷害指標(biāo)對(duì)比

4 結(jié)論

1）TRIAS 18-J099（2）-1 定義的發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣基準(zhǔn)線與GB/T 24550-2009 不同，存在碰撞區(qū)域縮小情況；2）TRIAS 18-J099（2）-1 增加了柔性腿型碰撞工況，在防止行人下肢傷害方面優(yōu)于GB/T 24550-2009；3）建議隨著行人損傷生物力學(xué)研究深入，中國(guó)行人保護(hù)法規(guī)應(yīng)考慮國(guó)情增加柔性腿型碰撞內(nèi)容。