淺談汽車EDR數(shù)據(jù)的調(diào)取、分析和應(yīng)用

文圖｜黃立彬

隨著汽車工業(yè)和交通運輸業(yè)的高速發(fā)展，智能汽車與智能交通已經(jīng)成為當今汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。為了實時監(jiān)測汽車的行駛狀態(tài)，記錄車輛的行駛過程和運行工況，車輛行駛信息記錄裝置受到廣泛應(yīng)用。根據(jù)數(shù)據(jù)的使用目的，車輛行駛信息記錄裝置可以分為兩類：一類是以車輛運行管理為目的的車輛行駛記錄儀，主要應(yīng)用于運輸企業(yè)、交通運輸和交通管理部門等管理、檢測在用的營運車輛，普遍在車輛銷售后由企業(yè)或者運輸監(jiān)管部門統(tǒng)一安裝北斗系統(tǒng)，存儲記錄疲勞駕駛、超速行駛、車輛定位等較長時間段的數(shù)據(jù)。另一類則是以記錄車輛碰撞或緊急事件為目的的記錄裝置，也就是本文介紹的EDR。

一、EDR的基本概念和定義

EDR 的全稱為汽車事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（Event Data Recorder），能夠記錄車輛事故前后數(shù)據(jù)，常常被稱為汽車上的“黑匣子”。其僅在事件觸發(fā)時，才會記錄車輛碰撞前、碰撞時、碰撞后的數(shù)據(jù)，如汽車行駛速度、方向盤轉(zhuǎn)向角度、發(fā)動機運作狀態(tài)、油門踩踏位置、安全帶使用狀態(tài)、安全氣囊狀態(tài)、駕駛輔助系統(tǒng)狀態(tài)以及車速變化等，旨在記錄車輛運動狀態(tài)和駕駛?cè)瞬僮餍畔?，并不會像車輛行駛記錄儀一樣持續(xù)監(jiān)測和記錄車輛狀態(tài)信息，也不會記錄行車中的音視頻。

目前，由于ABS、ESP 等汽車電子制動控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，事故現(xiàn)場往往很難發(fā)現(xiàn)典型的制動痕跡。隨著車身結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，以及超強度鋼材、碳纖維等的大量使用，傳統(tǒng)車輛碰撞參數(shù)的計算方法已經(jīng)不能匹配現(xiàn)實需求，汽車安全技術(shù)的不斷發(fā)展給道路交通事故的調(diào)查帶來了新的挑戰(zhàn)。在此背景下，EDR 記錄的數(shù)據(jù)重要性凸顯，已逐步成為事故調(diào)查和鑒定的重要技術(shù)手段，在道路交通安全領(lǐng)域和刑事案件偵查中發(fā)揮了積極作用。通過對EDR 數(shù)據(jù)的深度分析和應(yīng)用，獲取與車輛碰撞有關(guān)的交通事故基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)，深化對事故成因的認識，再通過深入挖掘事故特征，對于車輛被動安全性改進和相關(guān)標準的修訂、車輛先進安全技術(shù)的應(yīng)用、事故預(yù)防對策的制定等都具有重大意義。

目前，乘用轎車系統(tǒng)中裝配有不同的電腦模塊，車輛行駛過程中，電腦模塊會進行數(shù)據(jù)的采集和存儲。EDR 系統(tǒng)是安全氣囊控制器系統(tǒng)（ACM）的重要組成部分，一旦發(fā)生碰撞或者安全氣囊點爆達到觸發(fā)閾值（150ms 內(nèi)縱向或橫向的車速變化不小于8km/h），EDR 系統(tǒng)就會進行數(shù)據(jù)鎖存記錄，數(shù)據(jù)不能被擦寫或改寫，記錄的時間范圍為碰撞前5s～0s，記錄的原理是車輛中ECM（電子控制系統(tǒng)）、PCM（動力控制系統(tǒng)）、ACM（安全氣囊控制系統(tǒng)）、ORC（約束控制器）、ROS（側(cè)翻傳感器）等產(chǎn)生數(shù)據(jù)，再通過CAN 總線將數(shù)據(jù)傳遞給具有EDR 功能的裝置，EDR 本身不生成數(shù)據(jù)。此外，安全氣囊電腦模塊支持一次事故記錄多個事件，比如車輛碰撞和氣囊彈出之間若有時間間隔，則可能會觸發(fā)生成兩個事件記錄。

二、取證方法

（一）EDR 的位置

EDR 并不是一個配件，而是一套軟件系統(tǒng)，通常集成于安全氣囊電腦控制系統(tǒng)里。安全氣囊電腦板一般安裝在駕駛室中間變速箱換擋桿前方或者是擋桿下方，極個別車型安裝在其他位置，如圖1 所示。

圖1 安全氣囊電腦模塊的位置及樣式

（二）EDR 數(shù)據(jù)的提取條件

提取EDR 數(shù)據(jù)，一是車身必須裝配有EDR，二是必須達到觸發(fā)閾值，即碰撞觸發(fā)EDR 系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)記錄并儲存。在安全氣囊正常工作、未經(jīng)改裝或修理的情況下，安全氣囊爆開就會觸發(fā)EDR 記錄和儲存數(shù)據(jù)。如果安全氣囊未開，或者車輛在熄火時被撞（靜態(tài)撞擊），則一般不會有數(shù)據(jù)記錄，具體情況與廠家裝配的EDR 產(chǎn)品功能有關(guān)。例如，在2023年6 月發(fā)生的一起危險駕駛案中，前方一輛停在主車道上的新能源汽車被后方一輛貨車追尾碰撞，事故發(fā)生時前車為發(fā)動機熄火狀態(tài)，安全氣囊未彈出，也就無法記錄和讀取EDR 數(shù)據(jù)。

（三）EDR 數(shù)據(jù)的提取步驟

數(shù)據(jù)讀取通常有整車提取與模塊提取兩種途徑。整車提取，即在車輛可以正常通電的情況下啟動車輛，通過專業(yè)提取設(shè)備的無線采集儀連接車輛的OBD 接口即可進行數(shù)據(jù)提取，特點是操作簡單、提取速度快。

在車輛不通電或不允許通電（如泡水）的情況下，就需要采用模塊提取的方式對安全氣囊模塊進行數(shù)據(jù)提取，操作相對復(fù)雜。首先，尋找安全氣囊電腦模塊。如前文所述，該模塊通常位于中控位置，必要時可查閱車輛說明書或?qū)で缶S修人員幫助。其次，拆解安全氣囊電腦模塊。不同車型的拆解復(fù)雜度不同，切記在車輛斷電的狀態(tài)下進行拆解操作，并且避免模塊掉落、磕碰、撞擊，如果發(fā)現(xiàn)模塊有淹水、發(fā)霉等情況，需進行干燥、除霉等處理。最后，借助專業(yè)的設(shè)備對數(shù)據(jù)進行提取。由于不同車型安全氣囊電腦模塊的插頭千差萬別，通常需要配備不同的連接線才能進行數(shù)據(jù)提取，提取步驟如圖2 所示。

圖2 通過事故車輛提取和解析EDR原始數(shù)據(jù)步驟圖

（四）EDR 數(shù)據(jù)的鑒定與應(yīng)用

任何EDR 數(shù)據(jù)必須在結(jié)合事故現(xiàn)場、痕跡、車輛碰撞形態(tài)等物證的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、確認后才可以用于事故分析和鑒定。主要原因：一是EDR 數(shù)據(jù)往往包含多起事件的數(shù)據(jù)，要根據(jù)事故現(xiàn)場、車輛痕跡等確認數(shù)據(jù)與正在調(diào)查事件的相關(guān)性。二是要確保數(shù)據(jù)能夠準確、真實地反映車輛行駛狀態(tài)及駕駛?cè)瞬僮鳡顟B(tài)。三是要理解數(shù)據(jù)元素應(yīng)對的物理含義和技術(shù)意義，結(jié)合車輛碰撞形態(tài)，應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)、事故重建等原理計算出其他未知信息。例如，一起追尾事故中，一輛轎車追尾撞入了一輛重型半掛牽引車后部，轎車的前部產(chǎn)生不規(guī)則形變，因此無法通過塑性變形量計算出有效碰撞速度，但可以通過EDR 數(shù)據(jù)提取到轎車的速度變化情況，速度變化量即為該車的有效碰撞速度，結(jié)合動量守恒定律，為計算前車的有效碰撞速度提供了條件。

三、實操案例

2023 年4 月22 日13 時37 分許，一輛閩A7 號牌奧迪Q5 小型普通客車沿京臺高速由建甌往古田方向行駛，上行途經(jīng)京臺高速1741 公里處溢源亭隧道出口時，追尾碰撞一輛由道路左側(cè)中央花圃駛?cè)胄熊嚨赖拈}HU 號牌輕型欄板式貨車。奧迪Q5 車在碰撞后失控撞向道路右側(cè)護欄并側(cè)翻，該車車內(nèi)乘員張某當場死亡，兩車及高速公路路產(chǎn)損壞。事故發(fā)生時為白天、晴天，能見度良好，事故地點位于隧道出口處約250 米的位置。閩HU 號牌貨車為高速養(yǎng)護施工班組車輛，非營運性質(zhì)，未安裝行車記錄儀和視頻設(shè)備，奧迪Q5 車上安裝有行車記錄儀，事故現(xiàn)場有隧道外場云臺監(jiān)控，但距離較遠。

現(xiàn)場勘查和痕跡比對發(fā)現(xiàn)，事故現(xiàn)場碰撞點前的路面未見明顯制動拖印，奧迪Q5 車為全景天窗，死者乘坐于后排座位，車輛側(cè)翻過程中，死者顱腦與車體及右側(cè)護欄相互接觸碰撞后被甩離車輛。該車駕駛?cè)岁愂?，事故發(fā)生前行駛速度為110km/h～120km/h，發(fā)現(xiàn)前車后松油門、踩制動、向右避讓。被追尾的閩HU 號牌貨車駕駛?cè)岁愂?，從隧道出口中央花圃處駛出至路面，開出時未發(fā)現(xiàn)主線有車。

因此，本案的調(diào)查重點有3 處，即兩車碰撞時間和對應(yīng)在路面的具體位置，兩車事故發(fā)生前和碰撞時的行駛速度，以及駕駛?cè)说牟僮髑闆r。為此，福建省公安廳交警總隊南平高速交警支隊抽調(diào)人員組成了本案的深調(diào)小組，在調(diào)查中依次調(diào)取了相關(guān)監(jiān)控、行車記錄儀等視聽資料，對車體、護欄等碰撞痕跡進行比對，同時使用無人機進行現(xiàn)場復(fù)勘測繪，結(jié)合當事人筆錄及視聽資料確定了具體碰撞點位和兩車的大致運動軌跡，形成了綜合分析報告。

在車檢中發(fā)現(xiàn)，奧迪Q5 車的主副氣囊及側(cè)氣囊均已展開，鑒于該車型配備有EDR 系統(tǒng)，民警嘗試對數(shù)據(jù)進行讀取。然而該車為一鍵啟動式，車檢時距事故發(fā)生已過去3 日，無法通電啟動，民警外接電瓶進行嘗試，仍無法整車通電，因此也就無法通過車輛的OBD 接口進行直接連接讀取。為獲取數(shù)據(jù)，邀請奧迪4S 店的售后技術(shù)人員，使用專門的工具對安全氣囊電腦模塊進行拆卸，通過對接提取設(shè)備公司的技術(shù)人員，最終讀取到相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得詳細報告。具體操作為根據(jù)設(shè)備的提示，按照步驟輸入車輛型號和車架號，跳轉(zhuǎn)至檢測頁面，按照接線指引圖連接好線束，打開電源開始檢測，即可完成提取生成報告，報告中可以查看車型、車架號、排量、出廠日期等詳細信息。

如圖3 所示，EDR 數(shù)據(jù)記錄完整，主要要素包括剎車制動、碰撞速度54km/h、車速54km/h～144km/h、油門踏板0～51%、方向盤-20°～30°等。讀圖可知，駕駛?cè)嗽谂鲎灿涗浻|發(fā)前5s 至4s 間松開油門踏板，發(fā)動機節(jié)氣門開度從70% 下降至17% 左右，在觸發(fā)前4s 時剎車制動啟動，發(fā)動機轉(zhuǎn)速從2400rpm開始下降至0s 時的900rpm。在觸發(fā)前2s至1s 期間，方向盤轉(zhuǎn)角和偏航角速度發(fā)生突變，觸發(fā)前1s 時防抱死系統(tǒng)激活。因此，分析得出以下結(jié)論：一是車輛采取制動前的最高車速約為144km/h，碰撞時的瞬時速度與基于行車記錄儀、隧道視頻監(jiān)控所計算鑒定得出的車速基本對應(yīng)一致；二是兩車的碰撞時間在EDR 數(shù)據(jù)記錄觸發(fā)前的1s至2s 之間；三是奧迪Q5 車駕駛?cè)擞谂鲎睬?.5 秒采取了制動措施，碰撞前未見大幅度的方向偏轉(zhuǎn)。

圖3 碰撞有關(guān)數(shù)據(jù)情況

在上述案例中，EDR 記錄了碰撞前及碰撞時的駕駛?cè)瞬僮骱蛙囕v行駛狀態(tài)，可以綜合利用數(shù)據(jù)和痕跡對事故進行重建，大致還原出車輛的運動軌跡，如圖4 所示。

圖4 事故車輛運動軌跡分析圖

該事故調(diào)查中值得改進之處在于，據(jù)事故現(xiàn)場勘查民警表述，事故發(fā)生后的奧迪Q5 車仍為通電狀態(tài)，民警現(xiàn)場提取了視頻記錄儀的SD 卡。但因當時沒有專業(yè)的EDR 讀取設(shè)備，EDR 數(shù)據(jù)只能在后期車檢時，在車輛已無法通電的情況下通過拆解模塊獲得，增加了一定工作量。如果在現(xiàn)場勘查中能夠直接進行整車數(shù)據(jù)提取，就更加便于現(xiàn)場痕跡勘查和過程還原，讓事故的形態(tài)和成因更加直觀明朗。