基于視頻圖像的車輛行駛速度及交通信號燈狀態(tài)鑒定1例

譚 惠，全小林

（荊州楚信盛元司法鑒定中心，湖北 荊州434000）

1 案例

1.1 簡要案情

2015年04月05 日15時許，一輛輕型廂式貨車（以下稱甲車）沿南某路由西向東行駛至與太某路交叉路口時，與一輛二輪摩托車（以下稱乙車）發(fā)生交通事故。辦案單位調(diào)取了交通事故現(xiàn)場事發(fā)時監(jiān)控視頻和甲車事發(fā)前通過現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻，受監(jiān)控角度和范圍限制，現(xiàn)場事發(fā)時監(jiān)控視頻記錄了甲乙兩車碰撞過程及路口信號燈狀況，甲車碰撞前通過停車線過程不在監(jiān)控范圍；現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)門前監(jiān)控視頻記錄了甲車碰撞前通過現(xiàn)場西側(cè)路口停車線及碰撞發(fā)生的過程，現(xiàn)場路口信號燈不在其監(jiān)控范圍內(nèi)。甲車事發(fā)時行駛速度及通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線時的交通信號燈狀況作為本案的焦點問題提請鑒定。

1.2 檢驗過程

1.2.1 交通事故現(xiàn)場情況

交通事故現(xiàn)場位于太某路與南某路交叉路口，南某路東西走向，太某路南北走向，干燥瀝青路面。甲車頭東南尾西北停于路口東南側(cè)路面，右前輪、右后輪與南向車道東側(cè)路緣延長線垂直距離9.7 m、7.4 m，車身右后方4.5 m處路面有車身碎片散落。乙車頭東南尾西北翻倒于路口東南側(cè)人行道，前輪距甲車右前輪8.6 m，前后輪與南向車道東側(cè)路緣延長線垂直距離分別為8.8 m、7.8 m，車身左側(cè)地面留有0.4 m×0.3 m血跡。兩車碰撞點未定位，與停車線的位置關(guān)系和距離未知（圖1）。

圖1 道路交通事故現(xiàn)場圖

1.2.2 車輛檢驗情況

甲車正前部碰撞受損，乙車右后側(cè)碰撞受損。

表1 甲車參數(shù)信息 （mm）

1.2.3 交通事故現(xiàn)場事發(fā)時監(jiān)控視頻

該視頻文件名為“西區(qū)（12）XXXX 20150405-151620-20150405-151820”，文件格式為 MP4，文件大小為30.7MB，哈希值MD5為44586B6A5684546984 FD814250F94BB9，視頻畫面連續(xù)，播放時長00:02:00。在視頻圖像關(guān)注區(qū)域內(nèi)逐幀播放，幀速率為25fps。事發(fā)時視頻畫面顯示“2015年04月05日”等字樣，視頻中甲車由畫面左下角向畫面右上方行駛。按時間順序，視頻畫面依次顯示以下內(nèi)容：

在15:17:54第17幀圖像上，路口信號燈直行黃燈開始閃爍（圖2）；

在15:17:57第16幀圖像上，路口信號燈直行紅燈亮（圖 3）；

在15:17:59第08幀圖像上，甲車駕駛艙右前側(cè)出現(xiàn)畫面左下角，取與甲車右后視鏡底座前端重合的空間中一點A作參照線y（圖4）；

在15:17:59第10幀圖像上，甲車正前部與乙車右后側(cè)碰撞接觸，取與甲車貨廂右側(cè)前端下部近似重合的空間中一點為B，B點與參照線y近似重合（圖 5）；

在15:17:59第15幀圖像上，取與甲車貨廂右側(cè)后端下部近似重合的空間中一點為C，C點與參照線y近似重合（圖6）。

圖2 15:17:54第17幀截圖

1.2.4 交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻

該視頻文件名為“ch14_20150405143806”，文件格式為MP4，文件大小為 254MB，哈希值MD5為29B606F6FD0E3AD9AA5FAB99053EC1D3，視頻畫面連續(xù)，播放時長為01:06:44。在視頻圖像關(guān)注區(qū)域內(nèi)逐幀播放，幀速率為25fps。視頻畫面顯示“2015年04月05日 星期日”等字樣，視頻中甲車由左向右行駛。按時間順序，視頻畫面依次顯示以下內(nèi)容：

在15:14:55第05幀圖像上，設(shè)甲車貨廂右側(cè)后下端與畫面左側(cè)的道路南側(cè)第一棵路樹近似重合的空間中一點為A點（圖7）；

在15:14:55第10幀圖像上，A點與畫面左側(cè)的道路南側(cè)第一根白色燈桿上一點B點近似重合（圖 8）；

在15:14:55第23幀圖像上，A點與畫面左上部的道路南側(cè)第二棵路樹上一點C點近似重合（圖9）；

在15:14:56第19幀圖像上，A點與畫面中上部的道路南側(cè)第三棵路樹上一點D點近似重合（圖10）；

在15:14:57第03幀圖像上，A點與畫面中上部的道路南側(cè)第二根白色燈桿上一點E點近似重合，右前輪接地點與現(xiàn)場西側(cè)路口停車線上一點近似重合（圖 11）。

圖3 15:17:57第16幀截圖

圖4 15:17:59第08幀截圖

圖5 15:17:59第10幀截圖

圖6 15:17:59第15幀截圖

圖7 15:14:55第05幀截圖

圖8 15:14:55第10幀截圖

圖9 15:14:55第23幀截圖

圖10 15:14:56第19幀截圖

圖11 15:14:57第03幀截圖

1.2.5 交通事故現(xiàn)場測量及現(xiàn)場模擬實驗

測量南湖花園監(jiān)控視頻畫面中參考點A、B、C、D、E相鄰間距，獲得甲車通過參考點AB、BC、CD、DE 駛過的距離分別約 2.6、6.2、9.6、5.3 m。（圖 12）。

交通事故現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備為固定式監(jiān)控攝錄設(shè)備，事發(fā)時至進行現(xiàn)場模擬實驗時的位置及內(nèi)外參數(shù)條件均未發(fā)生變動。在辦案單位和110指揮中心的協(xié)同配合下，根據(jù)交通事故現(xiàn)場事發(fā)時監(jiān)控視頻甲乙兩車碰撞前瞬間畫面和實時監(jiān)控視頻畫面進行現(xiàn)場模擬實驗。對交通事故現(xiàn)場事發(fā)時監(jiān)控視頻甲乙兩車碰撞前瞬間畫面中，甲車右后視鏡底座前端在現(xiàn)場路面投影點進行標定，并測得標定點與現(xiàn)場西側(cè)路口停車線的垂直距離為39.2 m（圖13）。

圖12 參考點間距測量照

圖13 標定點與現(xiàn)場西側(cè)路口停車線距離測量照

1.3 分析說明

1.3.1 計算甲車事發(fā)時通過交通事故現(xiàn)場監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍時的行駛速度

視頻中幀速率f＝25幀/秒，設(shè)每幀持續(xù)時間為t′，則有 t′＝1/25，利用速度-時間-位移關(guān)系式 v=s/t，求解甲車車身特征點A至B、B至C分別通過監(jiān)控視頻畫面參照線y的行駛速度。

根據(jù)甲車信息參數(shù)：甲車車身特征點間距sAB＝1.255m、sBC＝2.390m。

由視頻檢驗所見：甲車車身特征點AB、BC分別通過參照線y需要經(jīng)過的圖像幀數(shù)nAB、nAB分別為02幀、05幀。將參數(shù)代入v=s/t整理計算得：

vAB＝sAB/nAB×f≈15.69m/s≈56.48km/h

vBC=sBC/nBC×f≈11.95m/s≈43.02km/h

根據(jù)以上計算結(jié)果，甲車車身特征點AB、BC分別通過交通事故現(xiàn)場監(jiān)控視頻畫面參照線y的行駛速度約56 km/h、43 km/h，即甲車碰撞前瞬間行駛速度約56 km/h，碰撞速度約43 km/h。

1.3.2 計算甲車事發(fā)前通過交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍時的行駛速度

視頻中幀速率f＝25幀/秒，設(shè)每幀持續(xù)時間為t′，則有 t′＝1/25，利用速度-時間-位移關(guān)系式 v=s/t，求解甲車車身特征點（貨廂右側(cè)后下端）分別通過視頻監(jiān)控范圍參考點AB、BC、CD、DE的行駛速度。

根據(jù)交通事故現(xiàn)場參照物測量數(shù)據(jù)：甲車車身特征點移動距離 sAB、sBC、sCD、sDE分別約 2.6、6.2、9.6、5.3 m。由視頻檢驗所見：甲車車身特征點駛過距離sAB、sBC、sCD、sDE需要經(jīng)過的圖像幀數(shù) nAB、nBC、nCD、nDE分別為 05、13、20、09 幀。 將參數(shù)代入 v＝s/t整理計算得：

vAB=sAB/nAB×f=13.00m/s＝46.80km/h

vBC=sBC/nBC×f＝11.92m/s≈42.91km/h

vCD=sCD/nCD×f＝12.00m/s≈43.20km/h

vDE=sDE/nDE×f=14.72m/s≈52.99km/h

根據(jù)以上分析計算結(jié)果，甲車車身特征點通過某小區(qū)前監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍參考點AB、BC、CD、DE的行駛速度分別約 47、43、43、53 km/h。

1.3.3 甲車通過交通事故現(xiàn)場路口西側(cè)停車線時路口信號燈狀態(tài)

甲車事發(fā)前通過現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍時在 13.00～11.92～12.00～14.72 m/s的速度范圍內(nèi)變速行駛，碰撞前瞬間速度約15.69 m/s，碰撞速度11.95 m/s。取通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線至碰撞前瞬間區(qū)間行駛速度 14.72～15.69 m/s，結(jié)合通過現(xiàn)場模擬實驗測量所得現(xiàn)標定點與現(xiàn)場路口西側(cè)停車線垂直距離（39.20 m），根據(jù)速度-時間-位移關(guān)系式v＝s/t，計算甲車從現(xiàn)場路口西側(cè)停車線位置行駛至現(xiàn)場監(jiān)控視頻碰撞前瞬間畫面左下角標定點位置所需時間：

T=s/v≈2.50～2.66s

根據(jù)交通事故現(xiàn)場監(jiān)控視頻檢驗所見：路口信號燈直行黃燈于15:17:54第17幀圖像開始閃爍、直行紅燈于15:17:57第16幀圖像亮，甲車車身特征點（右后視鏡底座前端）于15:17:59第08幀圖像通過畫面左下角標定點，甲車正前部與乙車右后側(cè)于15:17:59第10幀圖像碰撞接觸。按照甲車從現(xiàn)場路口西側(cè)停車線位置行駛至現(xiàn)標定點位置所需時間 2.50～ 2.66 s 往前推移，甲車車身特征點（右后視鏡底座前端）于15:17:56第16幀～15:17:57第03幀圖像范圍內(nèi)開始通過停車線，此時路口直行黃燈已持續(xù)閃爍約 1.98 ～ 2.14 s。

根據(jù)交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻檢驗所見：甲車右前輪接地點于15:14:57第03幀圖像通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線。以交通事故現(xiàn)場監(jiān)控視頻畫面配時為基準時間，對交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻畫面配時進行校準，交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻慢3 min，即甲車右前輪接地點通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線的時間為15:17:57第 03幀，與根據(jù)碰撞前行駛速度和距離反推的時間點吻合。

綜上所述，認定甲車右前輪通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線時，路口信號燈狀態(tài)為直行黃燈閃爍。

1.4 鑒定意見

甲車事發(fā)時（碰撞前瞬間）通過交通事故現(xiàn)場監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍時的行駛速度約56 km/h；甲車事故發(fā)生前通過交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍時的速度介于43～53 km/h之間。

甲車右前輪通過交通事故現(xiàn)場路口西側(cè)停車線時，路口信號燈狀態(tài)為直行黃燈閃爍。

2 討論

案例中對甲車事發(fā)時通過現(xiàn)場西側(cè)路口停車線時現(xiàn)場交通信號燈狀態(tài)的判定，基于充分利用兩段監(jiān)控視頻中的有用信息，通過現(xiàn)場測量和模擬實驗獲得相關(guān)分析數(shù)據(jù)，在全面分析論證的基礎(chǔ)上，最終得出甲車黃燈閃爍狀態(tài)下通過停車線的鑒定意見。

甲車事發(fā)前通過交通事故現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍時，其前方同向及對向無車輛通行和滯留，其后方車輛減速停車，甲車通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線時至碰撞前無制動減速跡象，間接反映甲車在路口信號燈變換時搶行通過路口?，F(xiàn)場路口西側(cè)停車線與現(xiàn)場標定點垂直距離39.2 m，現(xiàn)場西側(cè)某小區(qū)前監(jiān)控視頻與現(xiàn)場監(jiān)控視頻監(jiān)控范圍及信息互為補充，畫面清晰連續(xù)、幀速率穩(wěn)定，鑒定條件較好，利用其計算的甲車行駛速度精度較高，且計算時選取輪廓分明的車身特征點和多個道路環(huán)境參照物分多段進行計算確定速度范圍，有效控制誤差，并在明確車輛運動過程和速度變化規(guī)律的前提下確定甲車前輪通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線的速度范圍。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場模擬實驗測量數(shù)據(jù)及現(xiàn)場監(jiān)控視頻配時，分析計算反推甲車右前輪通過現(xiàn)場路口西側(cè)停車線的時間、判定甲車對應(yīng)什么交通信號燈狀態(tài)下通行是可靠的。

3 結(jié)語

監(jiān)控視頻的廣泛應(yīng)用為交通事故重建提供了更為客觀的鑒定材料，也為交通事故深度調(diào)查和數(shù)據(jù)挖掘提供了素材，對輔助認定交通事故案件性質(zhì)、成因及過程分析（如輔助確定是否違反信號燈通行、車輛行駛方向、路面接觸位置、碰撞先后順序等）具有重要意義。與傳統(tǒng)鑒定方法相比，其用于定量分析時精度高、證明力強，實際工作中需要多方法相互結(jié)合、全面分析、相互印證、相互補充、排除疑義，保證鑒定意見可靠。

具體運用中應(yīng)注意三點：一是鑒定人要全面掌握材料，應(yīng)進行車輛勘驗、現(xiàn)場道路勘驗、痕跡勘驗，必要時進行模擬實驗確定參照物或參照距離，模擬實驗時，應(yīng)保證視頻攝錄設(shè)備的位置、內(nèi)外參數(shù)與原始位置、內(nèi)外參數(shù)一致，視頻圖像的顯示時間應(yīng)校準。二是視頻圖像應(yīng)為原始資料，或雖經(jīng)處理但幀率、顯示時間、圖像元素位置均未發(fā)生變動的視頻圖像，視頻圖像播放流暢，幀率穩(wěn)定，畫面清晰，肉眼可以分辨目標車輛外觀特征、運動軌跡，能夠在圖像范圍內(nèi)有效選取或設(shè)定參照物。三是在視頻圖像關(guān)注區(qū)域內(nèi)，應(yīng)檢驗視頻攝錄設(shè)備的位置、內(nèi)外參數(shù)是否發(fā)生過變動；視頻攝錄設(shè)備的位置、內(nèi)外參數(shù)發(fā)生變動的，應(yīng)保證能夠在視頻圖像范圍內(nèi)有效選取或設(shè)定參照物。