導(dǎo) 語 汽車作為道路交通的構(gòu)成要素之一,,其安全性能在道路交通安全中起著關(guān)鍵作用。而道路交通事故數(shù)據(jù)研究分析對促進汽車安全研究,、提升汽車安全性能,、減少道路交通事故具有重要意義。近年來,,中國汽車技術(shù)研究中心通過對道路交通事故數(shù)據(jù)的研究,,在汽車安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方面開展了積極有效的工作。今天,,交通言究社邀請到中國汽車技術(shù)研究中心安鑒所交通事故研究部部長林淼來為大家具體介紹道路交通事故特征和未來汽車安全研究趨勢,。 汽車安全研究離不開道路交通事故數(shù)據(jù)的支撐 汽車安全研究的源頭是真實交通事故,并最終需要在交通事故中去驗證其效用,,規(guī)范,、準(zhǔn)確、全面的交通事故數(shù)據(jù)能夠反映道路交通運行狀態(tài),,也是汽車安全研究的重要基礎(chǔ)資料,。 了解現(xiàn)實道路上發(fā)生的交通事故主流模式和特征,,有助于汽車安全研究更具針對性和目標(biāo)性。從交通事故數(shù)據(jù)出發(fā),,開展汽車安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的正向研究是必要的,,道路上有什么類型的交通事故,汽車安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)就應(yīng)該朝著解決這類交通事故的方向去研究,。當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的發(fā)展還要考慮其他因素,,但交通事故數(shù)據(jù)絕對是必不可少的決策基礎(chǔ)。 圖1:碰撞測試不等于現(xiàn)實交通事故 ▼ 優(yōu)化完善汽車安全標(biāo)準(zhǔn)和試驗測試規(guī)程; ▼ 用于產(chǎn)品設(shè)計階段的仿真模擬分析,,如整車碰撞建模,、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和數(shù)值假人建模等,明確正向開發(fā)方向,; ▼ 把握中國道路事故的主流碰撞形態(tài),,分析不同碰撞模式下的車輛被動安全保護性能,;分析不同結(jié)構(gòu)設(shè)計和安全裝置配置的車輛在交通事故中對車內(nèi)乘員和其他交通參與者的保護效果,掌握人體傷害的先后順序和程度,,據(jù)此決定汽車裝配安全裝置的優(yōu)先順序和重點,; ▼ 調(diào)查分析汽車產(chǎn)品質(zhì)量缺陷問題,為汽車制造商改進車身耐撞性和約束系統(tǒng)設(shè)計,、制造更安全的汽車提供支持,; ▼ 對比產(chǎn)品在碰撞測試和真實事故中的表現(xiàn),驗證和改進已有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能的效能,,掌握高致死/傷風(fēng)險的事故工況和車輛結(jié)構(gòu),,獲取車輛安全優(yōu)化的重要信息; ▼ 掌握典型和非典型事故或沖突場景,,服務(wù)主動安全產(chǎn)品的功能需求,、應(yīng)用效用評估和智能汽車的測試驗證。 圖2:交通事故數(shù)據(jù)在汽車全生命周期的作用 交通事故深入研究有助于準(zhǔn)確把握道路交通事故的主流模式 不同的國家或地區(qū)有不同的事故模式,,不同的安全研究有不同的側(cè)重點,,如何準(zhǔn)確把握我國道路交通事故的主流模式?為解決這個問題,,中國汽車技術(shù)研究中心依托交管部門開展了CIDAS(China In-Depth Accident Study,,中國交通事故深入研究)工作,針對我國道路交通事故數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場深入調(diào)查,、分析和研究,。該工作可全面、客觀地分析導(dǎo)致交通事故發(fā)生的全方位原因和人體損傷機理,,科學(xué)提出制修訂汽車安全政策,、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)建議,評價和預(yù)測汽車安全管理和技術(shù)的效果,,為汽車安全技術(shù)研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐,,提升汽車產(chǎn)品質(zhì)量,減少道路交通事故的發(fā)生頻率和傷害程度,。 CIDAS目前已累計在我國8個城市開展事故深入調(diào)查工作,,年事故調(diào)查800余起,其中有30%左右的視頻事故,,事故案例涵蓋全天24小時,,且均為現(xiàn)場調(diào)查事故,調(diào)查區(qū)域覆蓋平原,、丘陵,、盆地和高原,包括城市道路,、高速公路,、鄉(xiāng)村道路,、山區(qū)道路。 調(diào)查準(zhǔn)則主要有四點: ▼ 所采集事故數(shù)據(jù)應(yīng)為至少1輛四輪機動車參與的事故,; ▼ 所采集事故數(shù)據(jù)應(yīng)為至少1人受傷的事故,; ▼ 事故調(diào)查工程師對事故信息進行采集前,該事故現(xiàn)場應(yīng)為原始狀態(tài),,未遭到破壞,; ▼ 后現(xiàn)場調(diào)查的事故,需有監(jiān)控視頻,,并配合使用無人機進行調(diào)查(2018年1月1日起啟用),。 調(diào)查內(nèi)容包括: ▼ 事故現(xiàn)場的痕跡信息標(biāo)注、記錄和事故過程圖繪制,; ▼ 事故車輛的內(nèi)外部變形測量和空間信息記錄,; ▼ 事故參與者或見證者的回訪信息; ▼ 事故傷亡人員的傷害嚴(yán)重度信息,; ▼ 記錄事故過程的監(jiān)控視頻或行車記錄儀數(shù)據(jù),。 圖3:事故調(diào)查的部分內(nèi)容 結(jié)合CIDAS數(shù)據(jù)來看未來汽車安全研究趨勢 1 加強對弱勢交通參與者的安全防護研究 圖4:死亡事故中二輪車和行人占比最高 圖5:不同類型二輪車使用者以及行人在事故中受傷部位統(tǒng)計 圖6:碰撞接觸點的包繞距離 CIDAS統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),,事故中二輪車駕駛?cè)祟^部WAD主要集中在210-230cm區(qū)間范圍內(nèi);自行車,、電動二輪車,、摩托車駕駛?cè)祟^部WAD在230cm以下的事故,分別占所有二輪車事故的84.4%,、92%,、89.5%。 圖7:二輪車駕駛?cè)祟^部WAD分布(厘米,, N = 380) 圖8:二輪車駕駛?cè)祟^部落點區(qū)域分布(厘米,, N = 380) 圖9:弱勢道路使用者事故場景排序 ▼ 保險杠和風(fēng)擋玻璃吸能緩沖能力; ▼ 主動防護系統(tǒng): 主要有主動彈起式發(fā)動機罩蓋,、行人保護安全氣囊,,其中,主動彈起式發(fā)動機罩通過安裝于前保險杠的傳感器偵測碰撞時,,發(fā)動機蓋內(nèi)部的舉升機構(gòu)將發(fā)動機罩蓋后部升起,,增大發(fā)動機罩下方的變形空間,有利于對頭部碰撞能量的吸收,,已成為提高弱勢交通參與者頭部保護性能的有力措施,。 ▼ 主動防撞技術(shù):雷達和攝像頭探測識別弱勢交通參與者,通過提醒,、輔助制動,、緊急制動來對駕駛?cè)瞬僮鬟M行提示和干預(yù),從而避免碰撞發(fā)生或降低碰撞速度,。自動緊急制動系統(tǒng)是目前已被證實可有效減少碰撞事故的技術(shù),,正得到越來越多的重視,接下來這些工況應(yīng)重點研究:AEB-行人縱向場景及夜間場景,;AEB-自行車橫向和縱向及AEB-電動二輪車騎行多種場景,。 2 重視車輛碰撞相容性研究 ▼ 正面碰撞相容性,轎車與貨車的正面碰撞是極端情況,,即轎車完全處于被動的情況下,,轎車會受到貨車的“擠壓”,甚至“碾壓”,,主要涉及二者質(zhì)量和前部裝置之間的影響,。 ▼ 側(cè)面碰撞相容性,其問題涉及到車輛的側(cè)面結(jié)構(gòu)的安全性和前端結(jié)構(gòu)的吸能特性,。 ▼ 追尾碰撞相容性,,主要問題是車輛的后下部防護裝置和前端結(jié)構(gòu)的吸能特性之間的相容性。 3 重視非標(biāo)準(zhǔn)人群和工況研究 圖10:公安部交管局2017年道路交通事故統(tǒng)計年報 交通事故形態(tài)呈現(xiàn)多樣化和復(fù)雜化,,標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)中的測試工況僅能覆蓋部分現(xiàn)實交通事故形態(tài),,如果說標(biāo)準(zhǔn)工況是汽車安全的“及格線”,非標(biāo)準(zhǔn)工況體現(xiàn)的則是汽車全方位安全,。隨著汽車消費升級,,消費者對汽車安全的要求更加嚴(yán)苛,國內(nèi)部分企業(yè)和研究機構(gòu)都在主動開展非標(biāo)準(zhǔn)工況的測試研究和對應(yīng)產(chǎn)品開發(fā),基于非標(biāo)工況的公開碰撞測試日益頻繁,。另外,,隨著主動安全、智能駕駛的發(fā)展,,未來交通環(huán)境下將產(chǎn)生新的事故工況,,同時車內(nèi)人員的保護也面臨更多的要求和挑戰(zhàn),乘員約束系統(tǒng)要與主動安全系統(tǒng)更好地匹配,,主被動一體化需要落到實處,,實現(xiàn)面向復(fù)雜工況和多樣化人群分布及個體特征的最優(yōu)化保護。 4 開展輔助駕駛功能研究 ? 感知缺陷,、執(zhí)行錯誤導(dǎo)致的事故占總量的94% 未發(fā)現(xiàn)碰撞對象和錯誤判斷雙方位置關(guān)系可導(dǎo)致事故發(fā)生,,在感知準(zhǔn)確的情況下駕駛?cè)瞬僮魇д`同樣會導(dǎo)致事故發(fā)生。CIDAS數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示這類原因造成的事故占比高,,如圖11所示,,由于感知缺陷、執(zhí)行錯誤導(dǎo)致的事故占總量的94%,。 ? 碰撞前期數(shù)據(jù)分析對研究輔助駕駛功能有重要參考價值 駕駛?cè)烁兄毕輰?dǎo)致的事故占比較高,因此,,了解事故前的實際情況,,對于后續(xù)汽車安全研究有一定幫助。通過對交通事故中車載雷達,、攝像頭等傳感器記錄的相關(guān)參數(shù)進行分析,,得出現(xiàn)有傳感器的記錄范圍可以覆蓋碰撞前3秒內(nèi)的大部分碰撞對象,這對于研究輔助駕駛功能有重要參考價值,。我們結(jié)合真實數(shù)據(jù),,繪制了碰撞前3秒本車與碰撞對象的相對位置分布圖,見圖12,,同時進一步將事故分為駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)和未發(fā)現(xiàn)碰撞對象兩類情況,。通過了解碰撞對象的分布情況,能更針對性地提出需求,,進行更有效的輔助駕駛功能研究,。 CIDAS數(shù)據(jù)涵蓋了事故前、中,、后三個階段的人,、車、路和環(huán)境信息,,每一例事故案例包含3000余數(shù)據(jù)項,。我們通過事故重建,構(gòu)建了碰撞前期數(shù)據(jù)(PCM,Pre-Crash Matrix),,能得出事故發(fā)生前5秒內(nèi)的車輛運動和相對位置信息,,有助于相關(guān)人員研究分析。CIDAS數(shù)據(jù)庫中車輛的運動數(shù)據(jù),、駕駛?cè)说牟僮餍袨閿?shù)據(jù),、道路環(huán)境數(shù)據(jù)、碰撞對象的運動數(shù)據(jù)和目標(biāo)物的模型尺寸等對主動安全系統(tǒng)的研究至關(guān)重要,。基于交通事故數(shù)據(jù)的輔助駕駛功能分析是當(dāng)前主動安全研究的重要途徑,。 ? 駕駛功能需求主要有四類 交通事故形態(tài)、事故原因與輔助駕駛功能息息相關(guān),,針對不同的事故場景可以提出不同輔助駕駛功能需求如圖13所示,。另外,目前主動安全測試是基于某些系統(tǒng)測試,,而未來主動安全測試的趨向是更多地測試功能而不是測試系統(tǒng),不管裝配什么技術(shù),,以測試能具備解決交通事故的能力為主,。 ? 可通過虛擬事故場景開展輔助駕駛功能研究 虛擬仿真工具(Prescan、Carmaker,、VTD)帶來了更好的事故數(shù)據(jù)應(yīng)用手段,。如圖14所示為目前CIDAS數(shù)據(jù)結(jié)合虛擬仿真工具建立的虛擬事故場景庫中的幾種場景,虛擬事故場景是輔助駕駛功能研發(fā),、測試和評價的重要基礎(chǔ),,為輔助駕駛功能需求分析和驗證提供更細(xì)致的解決方案。 5 將自動緊急救援作為新的研究點 圖15:事故當(dāng)事人采取的安全措施 |
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