重型貨車右轉(zhuǎn)彎事故的原因分析與對(duì)策研究

周明，李平飛，2，劉娜

（1.西華大學(xué)汽車與交通學(xué)校，四川 成都 610039；2.四川西華機(jī)動(dòng)車司法鑒定所，四川 成都 610039）

重型貨車右轉(zhuǎn)彎事故的原因分析與對(duì)策研究

周明1，李平飛1，2，劉娜1

（1.西華大學(xué)汽車與交通學(xué)校，四川 成都 610039；2.四川西華機(jī)動(dòng)車司法鑒定所，四川 成都 610039）

為研究重型貨車右轉(zhuǎn)彎行駛過程中交通事故發(fā)生的機(jī)理及對(duì)策，課題以四川西華機(jī)動(dòng)車司法鑒定所交通事故鑒定數(shù)據(jù)及國家車輛事故深度調(diào)查體系（NAIS）深度調(diào)查數(shù)據(jù)為依托，收集重型貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故數(shù)據(jù)，并對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行原因分析和統(tǒng)計(jì)分析，提煉出個(gè)性和共性的規(guī)律、主要原因等數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上提出在右轉(zhuǎn)彎事故中預(yù)警區(qū)域的概念，并針對(duì)該區(qū)域提出貨車駕駛員和車外人員輔助預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)避免車外人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域起到預(yù)警作用。運(yùn)用Pc-Crash軟件，以一起重型貨車右轉(zhuǎn)彎所引發(fā)的交通事故案例為研究對(duì)象，對(duì)事故過程進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了預(yù)警系統(tǒng)的可行性。為局部微觀控制乃至落實(shí)具體的事故防范措施提供準(zhǔn)確的依據(jù)，并提出有效的整治方法和相應(yīng)措施。

重型貨車；交通事故；Pc-Crash軟件；預(yù)警系統(tǒng)

CLC NO.: U461 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)09-84-04

引言

根據(jù)中華人民共和國道路交通事故2014年統(tǒng)計(jì)年報(bào)顯示重大交通事故特點(diǎn)顯示重型貨車肇事事故上升[1]。貨車轉(zhuǎn)彎所引發(fā)的傷亡事故比例也在逐年增加。因此，研究涉及重型貨車的交通事故的原因及預(yù)防對(duì)策具有重要現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)階段國內(nèi)外主要通過增加貨車右側(cè)后視鏡的數(shù)量來防止右轉(zhuǎn)彎事故的發(fā)生，通過增加貨車側(cè)面護(hù)欄來防止行人和騎行人被卷入車底[2]，Mobileye公司利用攝像頭和雷達(dá)檢測和識(shí)別前方道路環(huán)境，在有可能發(fā)生事故時(shí)給予報(bào)警提示，如果駕駛員沒有反應(yīng)，AEB（Autonomous Emergency Braking）系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)制動(dòng)。該技術(shù)避免了38%的追尾事故。但是貨車右轉(zhuǎn)彎事故頻次依然較高，而且致死率很高。

1、貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故數(shù)據(jù)分析

針對(duì)四川西華機(jī)動(dòng)車司法鑒定所及國家車輛事故深度調(diào)查體系（NAIS）深度調(diào)查獲取的重型貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故案例進(jìn)行調(diào)查研究，選取16起典型案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.1 貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析

從圖1（橫坐標(biāo)為一天內(nèi)各時(shí)短，，縱坐標(biāo)為各時(shí)段事故次數(shù)）統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故主要集中在白天，其中6：00-20：00所發(fā)生的事故占總事故的71%。主要原因是白天道路上的行人及非機(jī)動(dòng)車比夜間多。

圖1 貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故時(shí)間分布

1.2 貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故涉事方類型統(tǒng)計(jì)分析

從圖2統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故中二輪電動(dòng)車約占統(tǒng)計(jì)交通事故涉事方總數(shù)的65%，二輪自行車占統(tǒng)計(jì)交通事故涉事方總數(shù)的12%，二輪摩托車占統(tǒng)計(jì)交通事故涉事方總數(shù)的23%。

圖2 貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故涉事方

1.3 貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故貨車第一碰撞點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

圖3 貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故第一碰撞點(diǎn)位置

從圖3統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故中第一碰撞點(diǎn)集中分布在貨車前部，其中前部右側(cè)和右側(cè)前部分別占在事故數(shù)的57%和28%。

2、貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故原因分析

通過對(duì)以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出貨車右轉(zhuǎn)彎事故高發(fā)及其致死率較高的主要原因有：

（1）視野盲區(qū)

從上面的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故中，貨車類型多為重型混泥土罐車和重型自卸貨車，對(duì)重型貨車而言，其輪胎大，駕駛室高，受害者往往倒在前輪和前后輪之間，被碾壓致死。然而因視野盲區(qū)而造成的對(duì)車身右側(cè)一定范圍內(nèi)的騎行人員活動(dòng)無法知曉，雖然貨車右側(cè)后視鏡處安裝了多面鏡，擴(kuò)大了駕駛員的視野范圍，但是還有很大的限制，人在正常靜止的狀態(tài)下，人眼前方水平方向上的可視角度為210度左右，而這區(qū)間內(nèi)大約只有60度的范圍是人眼視力最為集中的區(qū)域，人眼在直前視線范圍為上方50度～55度、下方60度～70度，其中最為集中的區(qū)域是上下各15度的范圍，也就是說人眼天生就存在著視力盲區(qū)[3]（如圖5所示）；在駕車中，視力盲區(qū)帶來的影響更加明顯，因?yàn)槿搜鄣募锌梢晠^(qū)域會(huì)隨著車速的增加而逐漸縮小，眼睛兩側(cè)的事物快速滑過，注意力逐漸向正前方集中，所以盲區(qū)的范圍也變得更大，在騎行人員距離貨車較近時(shí)、天氣情況較差時(shí)和駕駛員疲勞時(shí)等，駕駛員難以觀察清楚，導(dǎo)致事故發(fā)生。

圖4 貨車的盲區(qū)

（2）內(nèi)輪差

駕駛員在行車過程中如果只注意前輪的行進(jìn)軌跡而忽略內(nèi)輪差[4]的存在，就很容易使車后輪駛出路面或者與轉(zhuǎn)向側(cè)其他物體發(fā)生碰撞。在路口轉(zhuǎn)彎時(shí)騎行人員常被右轉(zhuǎn)彎的貨車側(cè)面刮倒后碾壓；從騎行人角度看，認(rèn)為車輛前輪過去了就應(yīng)該沒有危險(xiǎn)，急忙過路，沒有認(rèn)識(shí)到內(nèi)輪差的存在所以最終躲閃不及。

下圖為一般車輛的轉(zhuǎn)向路徑圖，根據(jù)內(nèi)輪差（百度）的定義有：

內(nèi)輪差并不是一個(gè)固定的數(shù)值，一般情況下，就唯一變量而言在其他數(shù)據(jù)一定的情況下可得以下結(jié)論：輪距越大，內(nèi) 輪差越大；軸距越大，內(nèi)輪差越大；最小轉(zhuǎn)彎半徑越小，內(nèi)輪差越大；方向盤轉(zhuǎn)角越大，內(nèi)輪差越大。

圖5 右轉(zhuǎn)彎路徑圖

根據(jù)統(tǒng)計(jì)車型的最小轉(zhuǎn)彎半徑、后輪距和軸距，可以計(jì)算出貨車右轉(zhuǎn)彎內(nèi)輪差M集中在0-2m之間。所以貨車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，車外人員位于貨車右側(cè)橫向距離右前輪兩米范圍內(nèi)時(shí)，易發(fā)生事故。所以，貨車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，其右側(cè)橫向距離右前輪兩米范圍內(nèi)是一危險(xiǎn)區(qū)域。

圖6 車輛參數(shù)

（3）駕駛員和騎行人安全意識(shí)淡薄

通過統(tǒng)計(jì)駕駛員口供發(fā)現(xiàn)70%貨車駕駛員的行為及其相似，在路口遇到綠燈時(shí)駕駛?cè)酥苯佑肄D(zhuǎn)彎，沒有注意處于旁邊車道的騎行人員，從思想上認(rèn)為行人會(huì)主動(dòng)避讓，麻痹大意。從騎行人角度看，認(rèn)為車輛前輪過去了就應(yīng)該沒有危險(xiǎn)，急忙過路，沒有認(rèn)識(shí)到內(nèi)輪差的存在所以最終才躲閃不及。

（4）中國特殊的道路交通環(huán)境

中國特殊的道路交通環(huán)境包括低水平道路基礎(chǔ)設(shè)施和道路使用者的違規(guī)行為[5]。通過警方提供的貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故資料顯示超過80%的事故道路橫斷面位置都為機(jī)非混合車道。

3、貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故對(duì)策

通過對(duì)16起案例進(jìn)行事故再現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)，每一起事故中貨車和二輪車存在時(shí)間和空間上的交叉點(diǎn)，二輪車的運(yùn)動(dòng)多為直線運(yùn)動(dòng)，而貨車的運(yùn)動(dòng)則分為兩個(gè)基本運(yùn)動(dòng)：第一是平行于自行車的運(yùn)動(dòng)軌跡，第二是繞一個(gè)固定的圓心做圓周運(yùn)動(dòng)[6]。由深度調(diào)查測得事故現(xiàn)場車輛緊急制動(dòng)痕跡長度為7.6～11.9m。因重型貨車與騎行人質(zhì)量相差較大，故在不考慮碰撞過程中能量損失的情況下，根據(jù)GA／T643—2006《典型交通事故形態(tài)車輛行駛速度技術(shù)鑒定》[7]中的常用基礎(chǔ)公式(1)，計(jì)算貨車碰撞瞬時(shí)速度：

式中：v為貨車在采取制動(dòng)措施時(shí)的行駛速度km／h；g為重力加速度，取9．8 m／s2；φ為車輛制動(dòng)縱滑附著系數(shù)，取0.7；t為制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間，取0.1-0.2 S；S為事故車在地面留下的車輪制動(dòng)印痕長度；通過計(jì)算事故車的碰撞瞬時(shí)速度集中分布在30-45km/h。二輪車的車速集中分布10-20km/h。轉(zhuǎn)彎之前貨車右邊緣和二輪車的垂直距A離集中在1-3m之間。貨車發(fā)生事故后的制動(dòng)減速度集3.92-6.86m/s2。碰撞前一秒時(shí)二輪車相對(duì)貨車的距離L集中分布在貨車右前側(cè)0m-7m處（見圖7）。

圖7 貨車右轉(zhuǎn)事故的相關(guān)參數(shù)

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)和貨車所存在的內(nèi)輪差及視野盲區(qū)，將16起貨車右轉(zhuǎn)彎事故再現(xiàn)并獲得事故發(fā)生前的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，可建立貨車右轉(zhuǎn)彎安全距離預(yù)警區(qū)域，如果貨車在右轉(zhuǎn)彎中預(yù)警系統(tǒng)探測到在該區(qū)域有二輪車通過時(shí)，該系統(tǒng)則對(duì)駕駛員給予警告，駕駛員采取防范措施則此事故可被避免?？紤]到貨車駕駛員的反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)器間隙故可將貨車預(yù)警系統(tǒng)分為三個(gè)等級(jí)，分別是初級(jí)預(yù)警、中級(jí)預(yù)警和高級(jí)預(yù)警。初級(jí)預(yù)警，當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)探測到前方是彎道時(shí)，根據(jù)周圍是否有二輪車，二輪車與貨車的水平距離在0m-3m內(nèi)時(shí)，垂直距離在7m-15m時(shí)預(yù)警系統(tǒng)給予駕駛員短暫的報(bào)警警報(bào)，此時(shí)駕駛員只需輕踩制動(dòng)踏板就可避免該事故的發(fā)生，中級(jí)預(yù)警，當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)探測到前方是彎道時(shí)，根據(jù)周圍是否有二輪車，二輪車與貨車的水平距離在0m-3m時(shí)，垂直距離在0m-7m時(shí)預(yù)警系統(tǒng)給予駕駛員短暫連續(xù)的報(bào)警警報(bào)，此時(shí)駕駛員必須將制動(dòng)踏板踩到最低位置或者不轉(zhuǎn)彎才可避免事故的發(fā)生。高級(jí)預(yù)警，當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)探測到前方是彎道時(shí)，根據(jù)周圍是否有二輪車，二輪車與貨車的水平距離在內(nèi)輪差范圍之內(nèi)時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)給予駕駛員連續(xù)報(bào)警警報(bào)，此刻駕駛員必須將制動(dòng)踏板踩到最低位置并且改變?cè)瓉淼霓D(zhuǎn)向。

4、仿真分析

2015年6月，在成都市高新區(qū)敬成路與蓉北路路口，一輛豪沃牌自卸汽車與一輛二輪摩托車發(fā)生碰撞。事故造成二輪摩托車當(dāng)場死亡。事故參與方最終位置如圖（8）所示，利用PC-crash9.0軟件對(duì)事故現(xiàn)場進(jìn)行仿真模擬。在車輛數(shù)據(jù)庫中找到貨車的模型，按實(shí)際測量的尺寸和該車型的公告參數(shù)對(duì)車輛的外形進(jìn)行修改；設(shè)置車輛的制動(dòng)減速度6.87m/s2，測量得到的地面摩擦系數(shù)0.7。導(dǎo)入騎行人多剛體模型，并根據(jù)尸檢報(bào)告修改人體參數(shù)模型，用公式發(fā)計(jì)算得到的貨車車速約為46 km／h為參照和實(shí)際所測量二輪車的參數(shù)對(duì)模型進(jìn)行修改。

圖8 道路交通事故現(xiàn)場圖

圖9 執(zhí)行高級(jí)預(yù)警仿真效果

圖10 執(zhí)行中級(jí)預(yù)警仿真效果

仿真分析的結(jié)果真實(shí)的還原了本次事故各個(gè)參與方的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，利用真實(shí)案例對(duì)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，在發(fā)生事故前分別執(zhí)行初級(jí)預(yù)警、中級(jí)預(yù)警。高級(jí)預(yù)警如下圖所示。各個(gè)級(jí)別預(yù)警系統(tǒng)可有效避免事故的發(fā)生。

圖11 執(zhí)行初級(jí)級(jí)預(yù)警仿真效果

5、結(jié)論

（1）右轉(zhuǎn)彎事故中，貨車多處于主動(dòng)撞擊狀態(tài)，貨車右前部將騎行人員撞到后經(jīng)車輪碾壓致其死亡。

（2）提出貨車右轉(zhuǎn)彎交通事故的駕駛員和車外騎行人員輔助預(yù)警系統(tǒng)，為ADAS（先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)）開發(fā)提供理論依據(jù)。

（3）對(duì)駕駛員的安全教育要加強(qiáng)，嚴(yán)禁超速、疲勞駕駛、違章駕駛等，駕駛員本人應(yīng)該提高安全意識(shí)。騎行人員在路口看到貨車時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。提高大貨車生產(chǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，汽車生產(chǎn)廠家和貨運(yùn)企業(yè)在設(shè)計(jì)中，可以在貨車右前側(cè)安裝可移動(dòng)式防護(hù)欄，在公路上行駛時(shí)可開啟護(hù)欄防止騎行人被撞到后碾壓致死。

[1] 公安部交通管理局.中華人民共和國道理交通事故統(tǒng)計(jì)年報(bào)（2014年度）.

[2] 基于LS-DYNA仿真分析的貨車側(cè)部防護(hù)裝置研究 南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)

[3] https://www.baidu.com.

[4] 車輛內(nèi)輪差問題的優(yōu)化分析.科技世界.

[5] 貨車右轉(zhuǎn)彎事故原因分析.

[6] Development of a Test Procedure for Driver Assist Systems Addressing Accidents Between Right Turning Trucks and Straight Driving Cyclists.

[7] GA/T643-2006.典型交通事故形態(tài)車輛行駛速度鑒定.

Research on the cause of the accident analysis and countermeasure of heavy duty truck right

Zhou Ming1, Li Pingfei1,2, Liu Na1
( 1. Shool of Transport&Automotive, Xihua University, Sichuan Chengdu 610039; 2.Sichuan Xihua Vehicle Forensic Institute, Sichuan Chengdu 610039 )

For the study of heavy duty truck right in the process of the driving mechanism and countermeasures of traffic accidents, This topic in sichuan xihua appraisal of motor vehicle traffic accident by judicial authentication data depth and the national vehicle accident investigation system (NAIS) depth based on the survey data, collection of heavy truck right turn traffic accident data, and reason analysis of the collected data and statistical analysis to extract data such as the rule of individuality and commonness, the main reason. Based on this, advances in safety area, right the accident early warning area, the concept of dangerous areas, truck drivers and vehicles are put forward based on the area personnel outside the auxiliary warning system, to avoid the warning effect personnel outside the car into the danger zone. Using Pc - Crash software, together with heavy truck traffic accident cases which caused by the right as the research object, by simulating the process of the accident, verify the feasibility of early warning system. For local micro control and implement the specific preventive measures against accidents to provide accurate basis, and effective treatment method and corresponding measures are put forward.

heavy duty truck; traffic accident; Pc-Crash software; early warning system

U461

A

1671-7988 (2017)09-84-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.09.031

周明（1992-）男，江蘇宿遷，碩士，就讀于西華大學(xué)汽車與交通學(xué)校。主要從事道路交通安全方面的研究?；痦?xiàng)目：西華大學(xué)研究生創(chuàng)新基金（ycjj2015153）。資助項(xiàng)目：國家車輛事故深度調(diào)查體系項(xiàng)目（14203245）；西華大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助（ycjj2015154）。