兒童乘員乘車安全分析

吳淑霞

（中國汽車技術(shù)中心有限公司）

近年來，兒童乘員的乘車安全性問題越來越引起國家、社會(huì)及家庭的關(guān)注。世界衛(wèi)生組織預(yù)計(jì)，到2020年道路交通傷害將成為危害兒童安全的“第一殺手”。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在2015年的中國交通事故中，12歲以下兒童的死亡人數(shù)和受傷人數(shù)分別為2 190人和8 817人[1]。換言之，每天就有3名12歲以下的兒童在交通事故中受傷或者死亡。大部分事故是由于欠缺汽車用兒童安全座椅、汽車用兒童安全座椅使用不當(dāng)以及兒童乘員的不規(guī)范乘車所致。因此，提高兒童乘車安全座椅的匹配性及加強(qiáng)規(guī)范乘車意識(shí)尤為重要。

1 兒童乘員損傷機(jī)理

兒童和成人在身體結(jié)構(gòu)上有很大差異，因此不能簡單地通過對(duì)成人在身體比例上進(jìn)行縮放來研究兒童乘員的損傷機(jī)理。

1）頭部。據(jù)統(tǒng)計(jì)，頭部是兒童身體各部位在交通事故中受傷害概率最高的，其主要原因在于兒童頭部質(zhì)量較大，質(zhì)心偏高，在碰撞中會(huì)受到很大的慣性作用。與成人不同的是，未發(fā)育完全的兒童頭顱骨較柔軟，在交通事故中一般不會(huì)發(fā)生骨折，在劇烈的沖擊下會(huì)發(fā)生局部的凹陷，即產(chǎn)生腦挫傷的損傷形式。

2）頸部。兒童的頸椎具有良好的延展性，在交通事故中，其頸部被拉伸但未發(fā)生骨折，此時(shí)皮膚下的組織已經(jīng)發(fā)生損傷，即比較常見的軟組織損傷。另外，兒童的頸椎在沒有發(fā)育完全的過程中需要承擔(dān)頭部的質(zhì)量，對(duì)其韌帶和不發(fā)達(dá)的頸部肌肉都是不小的負(fù)擔(dān)，碰撞中會(huì)承受較大的慣性力作用，增加了脊髓損傷的風(fēng)險(xiǎn)，這種脊髓損傷對(duì)于兒童而言一般都是致命的。

3）胸部。兒童的胸部剛度要低于成人，在同樣的擠壓作用下，將會(huì)產(chǎn)生更大的胸部壓縮，因此，兒童胸腔對(duì)內(nèi)部器官的保護(hù)作用要遠(yuǎn)低于成人。汽車碰撞中，胸部受損傷主要表現(xiàn)為肺挫傷和內(nèi)臟挫傷等形式。

4）腹部。從人體器官間的比例來說，兒童的腹部比成人的要大，腹部骨結(jié)構(gòu)對(duì)腹部內(nèi)臟的保護(hù)更少，內(nèi)部器官在前面和側(cè)面撞擊中更容易產(chǎn)生變形，進(jìn)而造成內(nèi)部血管破裂與組織的損傷。其中，4～8歲年齡段的兒童腹部損傷風(fēng)險(xiǎn)更高。腹部損傷主要和兒童與約束系統(tǒng)保護(hù)裝置的接觸有關(guān)，例如：不正確或者不合適地使用了安全帶。

2 國內(nèi)外兒童乘員保護(hù)安全法規(guī)現(xiàn)狀

目前，世界上兒童保護(hù)裝置的技術(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)主要有：歐洲ECE R44/04、2003/20/EC指令、美國FMVSS213、FMVSS225及加拿大CMVSS213等。此外，日本、德國、英國等50多個(gè)國家和地區(qū)也出臺(tái)了相關(guān)的安全法規(guī)，要求在兒童乘車時(shí)必須強(qiáng)制使用兒童安全座椅。其中，歐洲ECE R44/04標(biāo)準(zhǔn)由于全面和嚴(yán)格，被很多國家普遍借鑒和采用。歐洲標(biāo)準(zhǔn)及法令規(guī)定：所有兒童在乘車時(shí)必須使用合適的兒童座椅、增高座椅或者增高坐墊，如果車用安全帶適合兒童使用，則必須佩戴；只有使用匹配的兒童座椅，3歲以下的兒童才能乘坐汽車出行；在副駕駛安全氣囊沒有被屏蔽抑制的情況下，后向式兒童座椅不能安裝在前排；15個(gè)月以下的兒童乘車必須匹配后向式兒童安全座椅。

我國目前針對(duì)汽車用兒童安全座椅的產(chǎn)品質(zhì)量管理規(guī)范、測試技術(shù)及安裝標(biāo)準(zhǔn)等基本完善，但是針對(duì)兒童乘員約束系統(tǒng)（兒童安全座椅）的強(qiáng)制使用，現(xiàn)階段還沒有全國性的強(qiáng)制法律法規(guī)要求。

2012年7月1日，中國第1部關(guān)于汽車兒童安全座椅的標(biāo)準(zhǔn)GB 27887—2011《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》開始實(shí)施，規(guī)定了兒童乘員用約束系統(tǒng)的種類、結(jié)構(gòu)、性能要求以及試驗(yàn)方法；GB 7258—2012《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定，乘用車（單排座除外）應(yīng)至少有1個(gè)座椅配置符合規(guī)定的ISOFIX兒童安全座椅固定裝置，或至少有1個(gè)后排座椅能使用汽車安全帶有效固定兒童安全座椅；GB 14166—2013《機(jī)動(dòng)車乘員用安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》和GB 14167—2013《汽車安全帶固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》規(guī)定了兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)的定義、安裝技術(shù)要求和試驗(yàn)方法[2]；自2015年9月1日起，未獲得強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證書和未標(biāo)注強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)志的機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)，不得出廠、銷售、進(jìn)口或者在其他經(jīng)營活動(dòng)中使用，這標(biāo)志著兒童安全座椅已經(jīng)納入3C強(qiáng)制認(rèn)證管理。

自2000年推出強(qiáng)制性法規(guī)2年后，日本兒童安全座椅的普及率由原來的10%左右提高到近60%，而且，兒童發(fā)生交通事故的死亡率也降低了20%。美國一項(xiàng)關(guān)于強(qiáng)制使用兒童安全座椅的立法的效果評(píng)估發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)法規(guī)的執(zhí)行減少了近40%的全國道路交通死亡。由此可見，強(qiáng)制使用兒童安全座椅的相關(guān)立法勢在必行。我國強(qiáng)制使用兒童安全座椅的全國性法規(guī)有望在未來2年出臺(tái)。

3 兒童乘員乘車保護(hù)分析及建議

3.1 兒童安全座椅分類及固定方式

兒童安全座椅可根據(jù)兒童乘員的體質(zhì)量進(jìn)行分類。1）0組：適用于體質(zhì)量小于10kg的嬰幼兒；2）0+組：適用于體質(zhì)量小于13 kg的嬰幼兒；3）I組：適用于體質(zhì)量在9～18 kg的幼兒；4）II組：適用于體質(zhì)量在15～25 kg的兒童（4～7歲的中國兒童）；5）III組：適用于體質(zhì)量在22～26 kg的兒童（7～12歲的中國兒童）。企業(yè)可以自主進(jìn)行兒童座椅選型，如圖1和圖2所示。

圖1 獨(dú)立式兒童座椅

圖2 集成式兒童座椅

通常，7歲以上兒童乘員需要使用III組兒童增高型座椅或輔以增高式坐墊乘車。相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該類別的兒童乘坐汽車前排時(shí)，需要抑制副駕駛安全氣囊，防止在事故中受到極其強(qiáng)烈的氣囊沖擊作用，同時(shí)III組兒童安全座椅可以匹配膨脹式安全帶（氣簾式安全帶），以達(dá)到更好的保護(hù)效果。

兒童安全座椅在汽車上的固定方式有2種。

1）使用車載成人安全帶固定，如0+組嬰幼兒使用的兒童安全座椅，其要求安裝車輛上的成人用安全帶長度足夠長且易于拉緊。首先要確定好座椅是正向還是后向安裝（一般建議0+和I組采用后向安裝方式），然后根據(jù)兒童安全座椅的作業(yè)指示，將安全帶穿過兒童安全座椅，并插入安全帶的卡扣。

2）采用國際標(biāo)準(zhǔn)接口ISOFIX固定裝置固定，該方式主要適用于I組，其要求固定裝置操作簡單便捷、設(shè)計(jì)合理可靠。首先將配有ISOFIX接口的兒童安全座椅對(duì)準(zhǔn)汽車座椅上的2個(gè)接口，并檢查卡扣是否鎖死，然后將專用的支地接桿裝上便可，安裝操作上比較方便、定位精準(zhǔn)。由于前排座椅一般不會(huì)設(shè)有ISOFIX的固定系統(tǒng)，較小的嬰幼兒無法在前排得到有效固定，因此，II組以下的兒童乘員安全座椅組不適合安裝于汽車前排。

3.2 正確使用兒童約束系統(tǒng)的必要性

正確使用與兒童相匹配的安全座椅，可以將汽車碰撞事故中嬰幼兒的死亡率降低超過50%。據(jù)交通事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)，車內(nèi)未安裝兒童安全座椅的嬰童死亡率是安裝了兒童安全座椅的8倍，受傷率是3倍。試驗(yàn)研究表明，當(dāng)汽車以50 km/h的速度發(fā)生交通事故時(shí)，在前排乘員懷抱兒童的情況下，碰撞中所產(chǎn)生的沖擊力使得成人無法抱住懷里的兒童，這種沖擊力約為兒童體質(zhì)量的30倍。假設(shè)當(dāng)時(shí)兒童乘員坐在前排，會(huì)有以下3種情況發(fā)生。

1）安全氣囊開關(guān)沒有關(guān)閉，兒童乘員沒有坐安全座椅，也沒有使用安全帶。在氣囊沒有完全展開前，兒童可能直接沖向前風(fēng)擋玻璃，頭部受挫或頸部被儀表板氣囊飾蓋割傷，造成傷亡危險(xiǎn)；同時(shí)由于目前約束系統(tǒng)只針對(duì)成人開發(fā)，在碰撞發(fā)生時(shí)，安全氣囊會(huì)在毫秒級(jí)短暫的時(shí)間內(nèi)瞬間爆開，直接沖擊兒童頭部導(dǎo)致其嚴(yán)重受傷甚至死亡。

2）沒有使用進(jìn)行良好匹配的兒童約束保護(hù)系統(tǒng)，直接使用成人安全帶。由于兒童乘員身材矮小，如果沒有配置相應(yīng)設(shè)施（如增高坐墊等），安全帶在碰撞過程中會(huì)直接勒到兒童頸部，造成窒息死亡。

3）兒童乘員沒有在正常坐姿情況下，氣囊在展開過程中很可能會(huì)直接擊中尚處于發(fā)育中的兒童頭部，導(dǎo)致兒童腦部嚴(yán)重受傷甚至死亡。

3.3 兒童乘員乘車現(xiàn)狀

許多車主在兒童乘車安全方面缺少必要的教育和培訓(xùn)，存在家長或者成人懷抱兒童乘車、兒童使用成人安全帶及兒童乘員自由坐在座椅上等不安全情況。由于前排視野好等原因，很多家長會(huì)將兒童獨(dú)立放置于前排，有以下4種典型不規(guī)范乘車狀態(tài)：1）兒童站立于前排副駕駛位置，雙手扒在儀表板上；2）兒童背向儀表板，跪于副駕駛座椅上；3）兒童獨(dú)立坐于副駕駛位置，用成人安全帶約束；4）兒童站立于成人腿上，用成人安全帶約束。

3.4 兒童乘員乘車建議

當(dāng)前需要繼續(xù)加強(qiáng)公眾對(duì)兒童乘車保護(hù)的正確認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)兒童乘員保護(hù)的技術(shù)開發(fā)研究，強(qiáng)力推動(dòng)相關(guān)汽車安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施。除了汽車為單排座或者是家長單獨(dú)攜帶嬰兒并且需要隨時(shí)進(jìn)行照顧等情況，通常不建議兒童乘員坐在副駕駛位置，即使在有ISOFIX和兒童座椅的情況下，后排仍舊是兒童乘車的首選。兒童乘車具體建議，如表1所示。

表1 兒童乘車具體建議

4 兒童保護(hù)技術(shù)展望

目前在一體化安全的設(shè)計(jì)思路指導(dǎo)下，在車輛感知到有碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，先通過發(fā)出預(yù)警提醒駕駛員采取相應(yīng)措施，或車輛自身利用自動(dòng)緊急制動(dòng)或自動(dòng)緊急避讓技術(shù)規(guī)避碰撞危險(xiǎn)，必要時(shí)車輛約束系統(tǒng)預(yù)安全功能啟動(dòng)，例如預(yù)收緊安全帶啟動(dòng)、點(diǎn)剎動(dòng)作等；如果車輛感知到碰撞的無法避免，在前排乘坐兒童乘員并且發(fā)生正面碰撞的情況下，安全帶限力自動(dòng)調(diào)整到適應(yīng)兒童乘員的低限力值，同時(shí)正面氣囊也切換到適應(yīng)兒童的保護(hù)參數(shù)，可以采用提前點(diǎn)爆、泄氣孔智能控制，達(dá)到對(duì)前排兒童最優(yōu)化的保護(hù)。對(duì)于第2排兒童乘員，可以開發(fā)頂置式安全氣囊，優(yōu)化匹配適應(yīng)第2排兒童和成人的不同參數(shù)。

基于汽車智能化、電動(dòng)化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢，被動(dòng)安全更加需要做好與主動(dòng)安全的融合，結(jié)合智能汽車內(nèi)飾的創(chuàng)新，努力提出安全開發(fā)的創(chuàng)新思路，將兒童以及車內(nèi)所有乘員的保護(hù)做好。通過對(duì)我國實(shí)際道路交通事故調(diào)查數(shù)據(jù)整理結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)行NCAP和乘員保護(hù)法規(guī)及時(shí)更新，盡快有條件地與國際安全法規(guī)及NCAP接軌，按照自動(dòng)駕駛分級(jí)做好各階段的規(guī)劃，在每個(gè)實(shí)施階段中，都要給用戶尤其是兒童乘員最安全的用車體驗(yàn)和保障。

5 結(jié)論

兒童乘車保護(hù)的形勢嚴(yán)峻，技術(shù)開發(fā)存在一定難度，客戶使用存在盲區(qū)。對(duì)此，適合我國國情的相關(guān)法律法規(guī)還有待完善，而且大量數(shù)據(jù)表明，對(duì)于兒童乘員的保護(hù)建立在正確使用約束系統(tǒng)的前提下。文章提出的兒童乘員乘車建議適合廣大消費(fèi)者借鑒。隨著主動(dòng)安全技術(shù)的發(fā)展，兒童約束系統(tǒng)應(yīng)向更加貼心和智能化的方向發(fā)展，相應(yīng)的工程解決方案需要進(jìn)一步開發(fā)與驗(yàn)證。