道路交通事故鑒定中車(chē)輛速度計(jì)算方法研究

何朝明　黃政杰　李江

1.依據(jù)力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算

交通事故發(fā)生后，車(chē)輛的行駛速度是交通事故調(diào)查、成因分析和責(zé)任認(rèn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。道路交通事故車(chē)輛車(chē)速鑒定是根據(jù)事故形態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)痕跡、物證等對(duì)道路交通事故車(chē)輛行駛速度進(jìn)行分析和計(jì)算的過(guò)程。道路交通事故車(chē)輛車(chē)速鑒定也是交通事故各類(lèi)鑒定中較為重要也是難度最大的一個(gè)，其鑒定結(jié)果分析交通事故發(fā)生過(guò)程、確定事故原因的重要依據(jù)。事故車(chē)輛速度鑒定運(yùn)用了動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真、信息化技術(shù)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。根據(jù)GB/T33195-2016推薦方法，再結(jié)合鑒定實(shí)際運(yùn)用，目前鑒定機(jī)構(gòu)常選用的計(jì)算方法有：依據(jù)力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算，基于影像系統(tǒng)和信息化手段進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算機(jī)再現(xiàn)仿真計(jì)算，基于案例統(tǒng)計(jì)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

2.依據(jù)力學(xué)理論進(jìn)行計(jì)算

在發(fā)生交通事故時(shí)，會(huì)在車(chē)輛、人體及其他相關(guān)物上留存各種痕跡，這些痕跡能夠很好的保存現(xiàn)場(chǎng)物證，為依據(jù)力學(xué)理論進(jìn)行車(chē)速鑒定提供依據(jù)。

2.1以制動(dòng)拖印長(zhǎng)度計(jì)算車(chē)速

拖印是車(chē)輪與地面產(chǎn)生滑移，在路面上形成的呈線(xiàn)條狀的黑色印跡。汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，輪胎在地面上要留下印跡，則汽車(chē)的絕大部分動(dòng)能將消耗于輪胎對(duì)地面的摩擦做功，根據(jù)能量守恒定律，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查制動(dòng)拖印，就可測(cè)算出車(chē)輛出現(xiàn)拖印時(shí)的初速度。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意勘查是否制動(dòng)所做的功全部作用與車(chē)輪上，不同的制動(dòng)方式拖印的初速度計(jì)算公式不同;拖印不連續(xù)時(shí)，若間隔較小應(yīng)用整段拖印進(jìn)行計(jì)算，若間隔較大則分段測(cè)量并計(jì)算。

2.2以側(cè)滑印推算車(chē)速

側(cè)滑印是車(chē)輪發(fā)生側(cè)滑時(shí)在道路上的印跡，有轉(zhuǎn)向側(cè)滑印和碰撞側(cè)滑印。當(dāng)輪胎與地面的最大摩擦力不足以抵消車(chē)輛圓周運(yùn)動(dòng)所形成的離心力時(shí)或無(wú)法抵消碰撞所產(chǎn)生的力量時(shí)，就會(huì)發(fā)生車(chē)輛向彎道外或碰撞受力方向的側(cè)滑。這條由輪胎受力較重而產(chǎn)生側(cè)滑的印跡成為計(jì)算車(chē)速的重要因素。根據(jù)路面上的側(cè)滑印跡，運(yùn)用能量守恒定律，可以計(jì)算車(chē)輛側(cè)滑時(shí)的速度。

2.3以?huà)伨嘤?jì)算車(chē)速

交通事故發(fā)生時(shí)，一些物證或人會(huì)因碰撞做類(lèi)似拋體運(yùn)動(dòng)，這是一個(gè)力學(xué)過(guò)程并滿(mǎn)足力學(xué)的基本規(guī)律。在分析碰撞時(shí)，由于部分物證或人的質(zhì)量與汽車(chē)質(zhì)量相比較小，一般不用動(dòng)量守恒定律，而是以碰撞瞬間的車(chē)輛速度作為物證或人拋出的速度。落地后如無(wú)其他因素干擾，可以依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，根據(jù)這些物證或人留下的痕跡來(lái)計(jì)算車(chē)輛碰撞瞬間的車(chē)速。若物證或人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中二次碰撞、無(wú)明顯落地痕跡或被障礙物遮擋時(shí)則不能用拋距進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)物證的運(yùn)動(dòng)軌跡多為平拋運(yùn)動(dòng)，推算的速度較為準(zhǔn)確;人碰撞拋出后的過(guò)程類(lèi)似拋物體運(yùn)動(dòng)，但其和剛體區(qū)別較大，落地后更多的是復(fù)合運(yùn)動(dòng)，人體質(zhì)心高度、拋出距離與角度、人體摩擦系數(shù)等在實(shí)踐中獲取有難度，所以此方式計(jì)算速度誤差較大。

3.基于影像系統(tǒng)和信息化手段進(jìn)行計(jì)算

隨著影像技術(shù)、定位系統(tǒng)、汽車(chē)事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)等在道路交通事故鑒定活動(dòng)中的運(yùn)用，現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)對(duì)事故進(jìn)行還原，并進(jìn)行車(chē)速快速測(cè)量及計(jì)算已經(jīng)成為主要手段。影像系統(tǒng)能夠反映事故發(fā)生的整個(gè)過(guò)程，按原理可分適用于固定式視頻攝錄設(shè)備的幀間差分法、車(chē)載移動(dòng)視頻攝錄設(shè)備的背景差分法和基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的光流法。常是選取可用的記錄視頻，通過(guò)視頻幀率，判斷車(chē)輛駛過(guò)時(shí)間，根據(jù)駛過(guò)路段距離計(jì)算出車(chē)速，通過(guò)錄像也可看出司機(jī)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的處置情況。定位系統(tǒng)如北斗和GPS，有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸功能，相關(guān)數(shù)據(jù)包括車(chē)輛行駛速度。如今車(chē)輛上要求配置事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，通過(guò)提取數(shù)據(jù)獲得車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)的速度、撞擊力等信息。若能解決鑒定人員操作不當(dāng)，攝像頭成像質(zhì)量不高、畫(huà)質(zhì)變形以及數(shù)據(jù)丟失或無(wú)法獲取等問(wèn)題，基于影像系統(tǒng)和信息化手段進(jìn)行計(jì)算車(chē)速是較為準(zhǔn)確與快捷的計(jì)算方式。

4.應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算機(jī)再現(xiàn)仿真計(jì)算

計(jì)算機(jī)再現(xiàn)仿真是利用依托運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、動(dòng)力學(xué)理論、碰撞動(dòng)量守恒定律和動(dòng)力矩守恒定律等模型的仿真再現(xiàn)軟件，導(dǎo)人事故現(xiàn)場(chǎng)的碰撞位置、車(chē)輛停止位置及人體停止位置等現(xiàn)場(chǎng)查勘參數(shù)數(shù)據(jù)和建立模型，能現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生的整個(gè)過(guò)程動(dòng)態(tài)演示，計(jì)算輸出相關(guān)事故信息，包括車(chē)輛車(chē)速信息。計(jì)算機(jī)再現(xiàn)仿真可以直觀再現(xiàn)事故過(guò)程，但其準(zhǔn)確度驗(yàn)證存在空白;同時(shí)對(duì)操作人員要求較高，因參數(shù)調(diào)整或參數(shù)誤差會(huì)致使結(jié)果偏差較大，演示結(jié)果需要多次比對(duì)與調(diào)整，所以計(jì)算機(jī)再現(xiàn)仿真結(jié)果需要和其他方法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證，常作為事后演示和車(chē)速計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證在使用。

5.基于案例統(tǒng)計(jì)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

本方法基于大量真實(shí)的道路交通事故鑒定案例，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法歸納總結(jié)，構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)表達(dá)式或規(guī)律模型作為車(chē)輛車(chē)速計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式。在鑒定活動(dòng)中直接使用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)車(chē)速進(jìn)行快速計(jì)算其實(shí)用性強(qiáng)，但經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷木群艽蟪潭热Q于采集數(shù)據(jù)的可靠程度，所以要提高計(jì)算結(jié)果的可信度，對(duì)案例的可靠性和數(shù)量有較高要求。目前車(chē)速計(jì)算經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸降闹饕獏?shù)依托于人體拋距、人體損害特征、車(chē)輛損害程度。利用假人模型做拋距試驗(yàn)構(gòu)建的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪禽^為常見(jiàn)的，如席勒理論模型、烏德經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、人體拋距與車(chē)速關(guān)系模型。人體損傷是指人車(chē)碰撞過(guò)程中，人體在慣性力和接觸力的作用下，人體組織超過(guò)承受極限、解剖學(xué)組織破壞或生理功能改變。人體各部位傷害程度與汽車(chē)碰撞時(shí)的速度有一定關(guān)系，根據(jù)傷害程度可以判斷車(chē)速，如碰撞速度低于40km/h時(shí)通常不至于死亡，碰撞速度高于50km/h時(shí)通常會(huì)危及生命。同時(shí)，作為另一個(gè)主體，汽車(chē)的損壞程度和碰撞時(shí)的速度有一定規(guī)律，如用風(fēng)窗玻璃的裂紋半徑和凹陷深度來(lái)估算車(chē)速。但使用經(jīng)驗(yàn)公式或規(guī)律計(jì)算車(chē)速，常常獲得的是范圍值，較難計(jì)算出準(zhǔn)確車(chē)速。

6.總結(jié)

在道路交通事故鑒定活動(dòng)中，使用基于影像系統(tǒng)和信息化手段進(jìn)行車(chē)速計(jì)算的方法運(yùn)用較為廣泛，且準(zhǔn)確性較高;使用基于案例統(tǒng)計(jì)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算車(chē)速的方法運(yùn)用較為便捷;依據(jù)力學(xué)理論進(jìn)行車(chē)速計(jì)算的方法應(yīng)用時(shí)間較久且較為成熟;應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算機(jī)再現(xiàn)仿真計(jì)算車(chē)速的方法最為直觀說(shuō)服力最強(qiáng)。在鑒定方法或公式選用時(shí)，應(yīng)了解該方法或公式的使用條件，根據(jù)事故的形態(tài)和特征來(lái)確定，并采用不同的鑒定方法進(jìn)行驗(yàn)證，保證鑒定結(jié)果的客觀性性與準(zhǔn)確性。

車(chē)速鑒定方法的基礎(chǔ)是相關(guān)參數(shù)與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在現(xiàn)場(chǎng)查勘時(shí)，應(yīng)認(rèn)真記錄人、車(chē)、物證的分布、位置、方位、各種痕跡及碰撞點(diǎn)等信息，聽(tīng)取或調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)情境等為后續(xù)車(chē)速鑒定提供準(zhǔn)確客觀的計(jì)算參數(shù)。