10.16638/jki.1671-7988.2021.04.060
道路交通事故车速鉴定的方法探析与思考
郭亚兵1,王鹏飞2
(1.天水师范学院,甘肃天水741000;2.甘肃忠正司法医学鉴定所,甘肃天水741000)
摘要:随着我国社会经济的快速发展,汽车保有量逐年递增,道路交通事故数量也居高不下。为科学有效地处理好每一起重大交通事故,分清事故责任,还原事故发生的真实过程就显得尤为重要。文章通过整合常见道路交通事故车辆车速鉴定的方法、阐述车速鉴定的基本理念和思路并结合车速鉴定中存在的问题,提出了自己的几点思考。希望能提升车速鉴定的科学性和准确性,并为从事车速鉴定的司法人员提供一定的理论参考和指导。
关键词:机动车;道路交通事故;车速鉴定;方法
中图分类号:D918.9 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)04-196-03
Analysis and thinking of speed identification methods in road traffic accidents
Guo Yabing1, Wang Pengfei2
( 1.Tianshui Normal University, Gansu Tianshui 741000;
2.Gansu Zhongzheng Institute of forensic medicine, Gansu Tianshui 741000)
Abstract: With the rapid development of China's social economy, car ownership is increasing year by year, and the number of road traffic accidents is also high. In order to deal with each major traffic accident scientifically and effectively, it is particularly important to distinguish the responsibility of the accident and restore the real process of the accident. In this paper, through the integration of common road traffic accident vehicle speed identification methods, expounds the basic ideas and ideas of speed identification, and combined with the problems existing in speed identification, puts forward some thoughts. Hope to improve the speed identification of science and accuracy, and to provide some theoretical reference and guidance for judicial personnel engaged in speed identification.
Keywords: Motor vehicle; Road traffic accident; Speed identification; Method
CLC NO.: D918.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)04-196-03
前言
道路交通事故鉴定主要包括肇事机动车行驶安全性鉴定、交通事故死亡人员的法医学鉴定和受伤人员的伤情鉴定、车速鉴定等[1]。车速鉴定的主要理论依据是物体的运动学原理、动力学原理以及车辆动力学原理。其中能量守恒定律、动量守恒定律以及动量矩守恒定律使用较多。无论车辆发生交通事故过程多么复杂,动量守恒方法是一种相对“万能”的方法,但对碰撞前后方向角度参数依赖较大。而能量守恒定理的应用,通常需要引入车辆的塑性变形能及在碰撞过程中的能量损失。这些数据的取得,需要相关车型及形态的碰撞(模拟)实验,因此,能量守恒定理在车速鉴定中相对使用较少。
2 车速鉴定的常用方法
2.1 具有制动印痕的车速计算
车辆在紧急制动时,车轮会抱死拖滑,汽车轮胎在路面上由滚动变为滑动。在地面制动力的作用下,汽车逐渐减速,
作者简介:郭亚兵(1979-),男,讲师,就职于天水师范学院机电与汽车工程学院,国家司法鉴定人。
196
郭亚兵 等:道路交通事故车速鉴定的方法探析与思考
197
直至停车。根据牛顿第二定律,得出道路交通事故中车速鉴定应用较为普遍的制动印痕公式:
(1) 这个公式即“末速不为零的制动印公式”。式中,v 0为汽
车在紧急制动前的行驶速度(m/s );v 为制动结束时的末时速度(m/s );φ为路面附着系数;g 为重力加速度(m/s 2);s 为汽车的制动距离(m )。公式1计算出的速度单位是m/s ,而车速鉴定中通常车速的单位是km/h ,因此需要乘上换算系数3.6。
考虑到实际制动过程中存在制动系协调时间这一因素,对上述公式1进行了修正,给出了下列修正后的制动印公式:
(2) 这个公式包含了末速为零和末速不为零的两种情况,当末速为零时v =0。式中:k 为附着系数的修正值,当事故汽车车检报告中制动力合格且汽车为全轮制动时,k =1。若制动力不合格或只有前轮制动或后轮制动则k <1。t 为制动系协调时间,不同类型的汽车的t 取值范围见表1[2]。
表1  汽车制动系协调时间
2.2 现场具有散落物的车速计算
道路交通事故中,现场的散落物是各种各样的。如跌落的车牌、车身碎片和挡风玻璃碎片、车上脱落的零部件、货车车厢散落的货物等。也有车内油路断裂流出的机油、碰撞瞬间由于震动导致车底及挡泥板上泥土的掉落等。同时还包括行人穿戴的鞋、帽以及手提的物品等。车辆发生碰撞时,这些散落物会以碰撞瞬间的车辆速度做平抛运动,最终落地。若能确定散落物的第一着地点,就可以依据运动学原理来计算车辆碰撞瞬间的速度。其计算公式为:
(3)
式中:v 为车辆碰撞瞬间车速(m/s );l 为物体被抛出的水平距离(m );g 为重力加速度(m/s 2);h 为散落物抛落的高度(m )。
2.3 利用经验公式的车速计算
主要是依据碰撞实验数据总结的经验公式进行同类车辆车速鉴定。经验公式的适用条件有很大的局限性,在使用过程中应考虑车辆的型号、车辆的结构和种类,以及事故的形态等。
2.4 事故现场有视频监控的车速计算
可基于事故视频资料依据GA/T1133进行车速鉴定。也可依据摄影测量方法进行车速鉴定。对于有多个视角的监控视频,应优先选择与车辆行驶路线垂直方向成较小角度拍摄
的监控视频[3]。以监控摄像或其他在场的车载摄像作为依据,确定路程S ,再通过视频的帧数进一步确定时间t 。在一般情
况下,视频中的1秒=25帧,此处要注意在视频中有没有跳帧的情况。之后运用公式v=s/t ,并换算单位就可以计算车速了。
2.5 汽车正面碰撞速度计算方法
将事故汽车碰撞前、后行驶速度方向相反的一维碰撞定义为正面碰撞。现将事故汽车为车1与车2,v 10、v 20分别为车1与车2在碰撞瞬间的速度,v 1、v 2分别为两车碰撞分离瞬间的速度,m 1、m 2分别为两车的质量。
在碰撞的过程中,既存在弹性变形,又存在塑形变形,如果已知弹性变形的弹性恢复系数,则可计算出碰撞前的速度(碰撞后速度已知的情况下)。但由于交通事故中汽车的结
构复杂,且不同车型的弹性恢复系数不同。汽车的弹性恢复
系数与汽车碰撞后的变形量有关系,不像均质物体的弹性系数保持不变,而是塑形变形越大,其弹力越大,弹性恢复系数也越大,但两者吸收能量相比较,弹性变形吸收的能量可以忽略。
由于应用弹性恢复系数计算的复杂性,则通常采用实验法推导经验公式,以满足工程上的需要。
交通事故分类(1)最大变形时的共同速度v c
两车相互接触时,由于v 10和v 20不同。便相互挤压变形,使两车速度越来越接近。当变形量达到最大时,两车具有相同的速度v c 。根据这一变形阶段的动量守恒得到公式:
(4)
因此,共同速度为公式:
(5)
(2)有效碰撞速度v e
两车在碰撞过程中产生的速度变化即为有效碰撞速度。已知变形阶段末瞬时的共同速度为v c ,就可以计算变形阶段内速度的变化。车1和车2的有效速度分别为:
(6)
(7)
(3)碰撞变形量x 与有效碰撞速度v e 的关系
根据国内、外实车碰撞结论总结,分析已有的碰撞实验数据,可得出有效碰撞速度与碰撞变形量之间存在如下经验公式:
(8)
(9)
式中:
v 1e 、v 2e 分别为车1与车2的有效碰撞速度,单位是(m/s )。 x 1、x 2分别为正面碰撞变形量的平均值,单位是m 。
汽车实用技术
198汽车正面碰撞变形量x的计算方法具体参考道路交通事
故车辆速度鉴定GB/T 33195-2016。
汽车前部完全碰撞变形时,变形量计算公式为:
(10)汽车前部部分碰撞变形时,变形量计算公式为:
(11)
(4)汽车碰撞分离瞬间的速度v1和v2
由于碰撞事故发生后,事故汽车均沿直线作纵滑运动,事故汽车与路面间的摩擦力做负功,全部用于转化碰撞分离瞬时事故汽车的动能。因此,利用制动印痕公式,可以计算事故汽车碰撞分离瞬时速度,即:
(12)
(13)式中:v1、v2分别表示车1与车2碰撞分离瞬时速度,单位是(m/s)。g表示重力加速度,单位是(m/s2)。φ1、φ2分别表示车1、车2的路面附着系数。k1、k2分别表示车1、车2的路面附着系数的修正值。i表示道路纵向坡度,上坡取正值,下坡取负值。s1、s2分别表示车1、车2的纵滑距离,单位是(m)。
(5)汽车碰撞接触时的速度计算
根据已经计算得到的汽车碰撞分离瞬时速度v1、v2,事故汽车的有效碰撞速度v1e、v2e,利用动量守恒,则可计算得到事故汽车接触时的行驶速度[4]。即:
(14)
(15)
2.6 典型事故形态瞬间车速计算方法
对于典型事故形态瞬间车速计算,可依据道路交通事故车辆速度鉴定GB/T 33195-2016中相关公式进行计算[3]。在套用公式计算车速时,要理解公式适用的条件,切不可生搬硬套,从而导致计算结果的错误。
2.7 仿真再现软件技术车速计算方法
仿真再现软件是当前开展车速鉴定工作的一种新兴方法,事故再现软件开展车速鉴定工作有其优越性,可以进行手动计算无法完成的复杂计算,同时可以将事故发生过程完整地再现出来,增强车速鉴定结果的说服力。为防止事故再现软件的滥用,明确了使用的事故再现软件的理论基础应是依据动力学理论建立的车辆碰撞及动力学解析计算模型,并经过省部级以上相关部门组织的专家验收和认可。
目前比较成熟的交通事故再现软件有SMAC、CRASH、HVOSM交通事故再现软件、PAM-CRASH、MADYMO和PC-CRASH车辆碰撞模拟软件[5]。
3 车速鉴定过程中存在的问题
车速鉴定过程实际上是分析事故发生过程,受各种主客观因素的影响,存在一些急需解决的问题,主要表现在以下几个方面:
(1)事故发生时的现场,由于抢救伤员的或交通通行的需要,现场容易变动。若第一时间采集的现场物证不全,需要补充物证,实际中操作很难。
(2)现场勘查由于其具有一定的技术含量,难度相对较大,导致部分交警采集的物证有效数据少,无效数据多,影响车速计算。
(3)基础数据不完整,任何一起交通事故都是人、车、路、环境不协调的结果,准确的分析事故成因
都是非常复杂的,而目前分析事故所需的各类车辆的基础数据不全。
4 车速鉴定的几点思考
4.1 收集物证要齐全
车速鉴定中需要委托方提供现场图和现场勘查笔录、事故现场的照片、车辆信息、事故询问笔录、车辆碰撞变形量数据等[6]。在车速计算过程中若对上述信息中数据有疑问,应反复与委托方沟通,甚至到现场重新勘查,以确认数据的真实性。避免因物证不全导致车速无法鉴定或数据不真实导致鉴定结果错误。
4.2 参数选取要合理
车速鉴定中的众多参数中,涉及路面附着系数φ、车辆的滑移距离s、车辆的滚动阻力系数f、路面的坡度i,滑移偏向角α、β等。这些参数取值应严格按照实际情况进行选取,并遵守GB/T 33195-2016相关规定。
4.3 车速计算要验证
车速计算不是简单的获取一个数据,而是要根据委托方提供的物证,采用不同的计算方法将计算结果进行相互印证,无限接近事故发生时的车速。使得计算车速合理、有效、具有说服力。
参考文献
[1] 阳兆祥.道路交通事故车速鉴定的方法和案例选析[M].机械工业
出版社,2016.
[2] 许洪国.汽车事故工程[M].北京:人民交通出版社,2004.168-170.
[3] 道路交通事故车辆速度鉴定GB/T 33195-2016.
[4] 鲁值雄.汽车事故鉴定学[M].北京:机械工业出版社,2018.
[5] 何烈云.道路交通事故车速鉴定与仿真再现计术[M].北京:中国人
民公安大学出版社,2018.
[6] 崔季升等.道路交通事故车辆行驶速度鉴定方法的总结及探索[J].
理论与创新,2020(11).