利用三維激光掃描技術(shù)還原事故過程及駕乘關(guān)系分析

章雪，李勝東，余彥耿，張付，鄒崇彬，鄒志亮，繆啟鋒，3，張曼婷，湯麗娟，李冬日，3

（1.南方醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510515；2.廣東省公安廳技術(shù)處，廣東 廣州 510050；3.廣東省交通事故鑒定工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510515）

駕乘關(guān)系的確定，是指道路交通事故發(fā)生后，對事故發(fā)生時肇事駕駛員的認(rèn)定[1]。某些特征性損傷，如方向盤損傷、安全帶損傷、擋風(fēng)玻璃損傷、四肢反射性損傷等，以及特定部位的血跡、毛發(fā)、指紋等痕跡對認(rèn)定駕駛員具有重要參考價值[2]，然而因為車型的不同、事故類型的不同，駕乘人員的損傷形態(tài)特征和痕跡具有很大的不同，甚至副駕駛位的乘員也有可能發(fā)生方向盤損傷，因此僅憑所謂特征性損傷或某個痕跡是難以明確駕乘關(guān)系的，只有重建事故過程并明確人體運(yùn)動軌跡基礎(chǔ)上的綜合分析才能客觀、科學(xué)地判斷駕乘關(guān)系。

三維激光掃描技術(shù)，又稱實(shí)景復(fù)制技術(shù)，通過三維激光掃描儀掃描獲取物體表面或環(huán)境的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再經(jīng)計算機(jī)處理后可快速建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)與不規(guī)則場景的高精度與高分辨率的三維可視的地形圖模型。該技術(shù)可將交通事故相關(guān)的“人-車-路”等物體復(fù)制成三維仿真模型，并將其拖拽到仿真現(xiàn)場的360°全景圖像中，通過全景圖像的融合互動，在360°全景圖像中進(jìn)行事故現(xiàn)場還原和事故過程重建，可更加準(zhǔn)確、高效地進(jìn)行事故過程分析。尤其在非第一時間勘驗現(xiàn)場時，三維激光掃描技術(shù)對事故現(xiàn)場的還原和事故過程重建具有重要價值。

本研究介紹一起通過三維激光掃描技術(shù)還原事故現(xiàn)場、重建事故過程，分析車內(nèi)人員運(yùn)動和損傷特點(diǎn)，從而判定駕乘關(guān)系的交通事故案例。受理本案時距案發(fā)已有半年，因此還原事故現(xiàn)場成為本案的一個重點(diǎn)。根據(jù)委托方提供的電子照片，在現(xiàn)場重新標(biāo)定三條輪胎印痕，損壞的隔離柱及散落物，選取多個點(diǎn)對標(biāo)定好的現(xiàn)場進(jìn)行三維激光掃描，再通過計算機(jī)處理掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)重建事故現(xiàn)場三維圖像[3]，并將掃描后重建的事故車輛三維圖像與上述圖像合并，從而實(shí)現(xiàn)事故現(xiàn)場和事故過程的高保真重新。

1 案 例

1.1 簡要案情

吳某等5人乘小轎車在彎道處失控駛出公路并掉入河道內(nèi)，致同車乘員劉某、徐某當(dāng)場死亡，王某、周某及吳某受傷。案發(fā)后根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查明確：周某位于副駕駛位，劉某位于右后座，徐某位于后排中間，事故過程中只有周某系安全帶?，F(xiàn)受委托對吳某和王某的駕乘關(guān)系進(jìn)行鑒定。

1.2 勘驗過程

1.2.1 現(xiàn)場勘驗

事發(fā)路段為南北走向，雙向兩車道，柏油路面。結(jié)合原始現(xiàn)場照片，勘驗所見：現(xiàn)場西側(cè)路面有三條由東南向西北形成的輪胎痕（圖1A），西側(cè)路邊有5個高80.0 cm、邊長18.0 cm的紅白水泥柱損毀（圖1B），水泥柱的間距為2.0m。側(cè)翻柱子（橙色箭頭）以西約1.2m處有一直徑為50.0cm的柳樹，該樹南側(cè)距地高5～56 cm處有51 cm×40 cm的樹皮剝脫，其上方距地高56～90 cm處有綠色油漆附著。車位于柳樹西北方、低于路面11 m的河道內(nèi)，車頭朝西南、車尾朝東北。在路面和河道處分別進(jìn)行三維激光掃描，并進(jìn)行計算機(jī)處理。

圖1 事故現(xiàn)場路面輪胎痕及損毀的水泥柱Fig.1 Tire marks on the road surface and damaged pillars at the accident site

1.2.2 車輛勘驗

事故車輛為一輛黑色小轎車，該車前保險杠面罩脫落，該面罩從左至右60 cm處及對應(yīng)的前保險杠、發(fā)動機(jī)艙蓋向后凹陷變形（圖2A、F）。該面罩從左至右123 cm處斷損，對應(yīng)的前保險杠、發(fā)動機(jī)艙蓋向后凹陷變形，有紅色油漆附著（圖2B、G）。右前翼子板距地高60～82cm處凹陷變形，凹陷處、右前輪輪轂外緣及胎側(cè)有刮擦痕和紅色油漆附著（圖2C、H）。右后門距地高23～95 cm處有72 cm×70 cm向內(nèi)凹陷變形，凹陷深度達(dá)28 cm，凹陷處前部有疑似紅色擦痕（圖2D、I、K）。右后輪輪轂外側(cè)有刮擦痕和紅色油漆附著（圖2E）。前擋風(fēng)玻璃脫落，其右部車內(nèi)面有一裂碎中心（圖3A）。雙側(cè)后門車窗玻璃、后風(fēng)窗玻璃缺失。駕駛座及后座安全帶伸縮自如，副駕駛座安全帶處于拉伸狀態(tài)。換擋桿頭部呈5.0cm×8.0cm×3.5cm類橢圓形，換擋按鈕缺失、換擋桿金屬軸心上端斷離、斷端壓縮變形（圖4A～B）。車內(nèi)頂部未見與人體碰撞的痕跡，車輛外部頂部也未見破損。對事故車輛和同型號完好車輛進(jìn)行三維掃描并計算機(jī)處理。

1.3 損傷檢驗

吳某：右側(cè)額面部見多處劃傷和擦挫傷（圖3B），右腹部見片狀擦挫傷（圖4C）。病歷資料顯示雙肺挫傷，左側(cè)髂骨及左側(cè)恥骨上支和右側(cè)恥骨上下支骨折。

王某：體表未見明顯損傷。病歷資料顯示第6、7頸椎棘突骨折，腰椎第3椎體壓縮性骨折。

1.4 鑒定意見

事發(fā)時吳某符合位于轎車駕駛位。

圖2 車輛與水泥柱、柳樹碰撞角度及車損狀況Fig.2 Collision angle and damage condition of vehicles with cement pillars and willow

圖3 吳某右額面部損傷及致傷物（前擋風(fēng)玻璃）Fig.3 Wu’s right frontal and facial injuries and the instrument causing the trauma（front windshield）

圖4 吳某腹部右側(cè)損傷及致傷物換擋桿Fig.4 Wu’s right abdominal injury and instrument causing the trauma（shift lever）

2 討 論

結(jié)合事故現(xiàn)場還原，根據(jù)胎痕、行駛方向及車輛痕跡，車輛先后與5根水泥柱和柳樹發(fā)生碰撞，在下落過程中順時針旋轉(zhuǎn)約300°跌落于大樹西北方的河道內(nèi)。當(dāng)車輛右后門碰撞大樹瞬間，車輛運(yùn)動受阻最大，速度減低最多，由于慣性的作用，車內(nèi)人員均向車輛的右側(cè)及右偏前部方向運(yùn)動。吳某右側(cè)額面部多處擦挫傷和劃傷，其中多個劃傷邊緣整齊，具有銳器傷的形態(tài)學(xué)特征，結(jié)合上述人體運(yùn)動過程分析，駕駛員在未系安全帶的情況下，身體向右前方運(yùn)動，右側(cè)額面部具備與前擋風(fēng)玻璃相撞的條件。吳某右腹部的片狀擦挫傷，系與質(zhì)地較硬、有一定接觸面積的鈍性物體碰擦所致，駕駛員向右前方運(yùn)動時，腹部與換擋桿接觸擠壓，具備形成該損傷的條件，而且該擠壓會造成換擋桿向右前方的變形。綜上分析，事發(fā)時吳某位于駕駛位。

本案體現(xiàn)了交通事故司法鑒定多學(xué)科技術(shù)相結(jié)合的必要性和重要性，只有在事故現(xiàn)場還原和事故過程重建基礎(chǔ)上的損傷分析才具有實(shí)際意義。借助事發(fā)當(dāng)時的照片，對事故現(xiàn)場的痕跡、物證進(jìn)行標(biāo)定，利用三維激光掃描對現(xiàn)場進(jìn)行掃描，完成事故現(xiàn)場的還原。再次通過對車輛的掃描明確其損壞情況，在360°場景下還原車輛發(fā)生碰撞時的角度，完成事故過程的重建。本案中最特殊的一點(diǎn)在于事故時碰撞次數(shù)較多，更好還原出事故發(fā)生時車輛的運(yùn)動情況，進(jìn)而分析人體運(yùn)動軌跡，為客觀分析乘員成傷機(jī)制和最終判定誰是駕駛員奠定了基礎(chǔ)。