基于VisualC++的典型汽车碰撞事故速度分析计算

刘　坤，郑　培

(内蒙古工业大学 能源与动力工程学院)



基于VisualC++的典型汽车碰撞事故速度分析计算

刘坤，郑培

(内蒙古工业大学 能源与动力工程学院)

摘要：根据交通事故中车辆碰撞经验公式，利用VisualC++6.0对三种典型汽车碰撞进行了碰撞前行驶速度测试，并通过在具体交通事故实例中的应用，验证了该软件的可行性。作为车辆碰撞事故再现有效的辅助工具，为交通处理人员提供了方便快捷的工作平台。

关键词：车辆碰撞；事故；速度分析

0引言

根据相关数据可知，在各类交通事故形态中，汽车的迎面、追尾及侧面碰撞发生的次数和死亡率及受伤人数方面均占总数的60%以上。因此，在汽车发生碰撞事故时，对其车速的正确鉴定不仅是科学处理交通事故、明确事故责任的重要举措，也是对驾驶人员进行安全教育的重要素材。

本文运用交通事故中典型车辆碰撞模型，通过理论分析和试验验证的方法，对碰撞速度进行了模拟计算，从而建立了一套较为完整的典型汽车碰撞事故的速度分析软件，大大缩短了计算时间，提高了计算精度，具有可重复性等优点。对提高汽车安全性、防治交通事故和增进人体保护等方面都具有重大意义。

1一维碰撞车速鉴定

汽车正面碰撞和追尾碰撞均属于一维碰撞。所谓一维碰撞即碰撞前后两车质心的运动始终保持在同一直线上，只要用一个坐标轴就能完全描述两车的运动状态。

1.1　正面碰撞车速鉴定

正面碰撞示意图如图1。由于整个碰撞过程由于碰撞作用的时间极短，而冲力极大，因此，其他外力可以忽略不计。

正面碰撞碰撞前瞬时速度计算方法

(1)

(2)

式中：v1、v2为碰撞前的瞬时速度，km/h；m1、m2为车质量，kg；φ1、φ2为纵滑附着系数；k1、k2为附着系数修正值；s1、s2为碰撞后的滑移距离，m；x1为塑性变形量，m；g为重力加速度，取9.8m/s2。

图1　正面碰撞示意图

1.2　追尾碰撞

图2为追尾碰撞示意图，追尾碰撞与正面碰撞本质一样。但与正面碰撞相比，追尾碰撞被撞车的车尾刚度比较小，碰撞后塑性变形很大，弹性变形可以忽略不计。

图2　追尾碰撞示意图

追尾碰撞前的瞬时速度公式：

(3)

(4)

式中：v1、v2为碰撞车、被碰车碰撞前瞬时速度，km/h；m1、m2为碰撞车、被碰车质量，kg；φ1为碰撞车纵滑附着系数；k1为碰撞车附着系数修正值；s1、s2为碰撞车、被碰车碰撞后的滑移距离，m；f2为被碰撞车的滚动阻力系数；x2为被碰撞车塑性变形量，m；g为重力加速度，取9.8m/s2。

2直角侧面碰撞车速鉴定

直角侧面碰撞，是碰撞车垂直碰撞被碰撞车的侧面。碰撞示意图如图3。

图3　直角侧面碰撞

直角侧面碰撞车辆碰撞前的瞬时速度计算方法：

(5)

(6)

式中：v1、v2为碰撞车、被碰车碰撞前的瞬时速度，km/h；φ1、φ2为碰撞车、被碰车纵滑附着系数；k1、k2为碰撞车、被碰车附着系数修正值；s1、s2为碰撞车、被碰车碰撞后的滑移距离，m；m1、m2为碰撞车、被碰车质量，kg；α、β为碰撞车、被碰车滑移偏向角；3.6为单位换算产生的系数；g为重力加速度，取9.8m/s2。

3软件设计

本文采用VisualC++6.0软件编制车速计算系统，系统涵盖了汽车对汽车正面碰撞、追尾碰撞以及直接侧面碰撞等三种典型交通事故类型。在使用过程中，只需要根据收集的现场肇事车辆的相关数据便可得出出车辆碰撞前速度。软件流程如图4。

图4　软件流程图

4软件应用仿真

2014年1月28日20时20分，一辆小型轿车A沿C109乡村公路由北向南行驶，经呼海省际通道1 132+500m交汇处，另一辆小型轿车B沿呼海省际通道由西向东行驶，两车发生碰撞，A车车主受伤，两车有不同程度的损伤。

发生事故地点的路面为干燥的沥青路面。A车停止位置右前、后轮距让行标志分别为18.8m、21.1m，滑移距离6.4m。B车停止位置右前、后轮距道路南侧边缘分别为13.1m、11.6m，滑移距离97.8m；A、B车发生碰撞前未留刹车印痕。A车前部整体完全变形，发动机罩卷曲，受损严重；B车左前大灯部位变形，左前轮胎漏气，左前门后凹陷。

4.1　计算参数确定

整理数据见表1。

表1　事故整理数据

4.2　车速计算

本案例是属于典型的直角侧面碰撞，所以将数据代入计算直角侧面碰撞程序进行计算得到碰撞前的行驶速度，图5为软件操作界面图。

图5　直角侧碰操作界面

根据图5得到计算结果，碰撞前车速为

v1=103.67 km/h

v2=125.196km/h

另外，根据公式进行笔算，最后得出的结果为：

v1=103.678 56 km/h

v2=125.195 73km/h

可见，笔算和利用软件计算的结果相近，由此产生的误差远远不及参数处理时产生的误差。因此，本软件的计算结果是满足实际需求的。

5结论

本文利用典型汽车碰撞事故经验公式及力学模型，用VisualC++6.0制作速度计算软件，通过具体实例验证其可行性，为工作人员提供了方便地平台，为后续工作节约了大量时间，进而提高了工作效率，为交通事故的分析和判断提供了参考。

本文只是针对三种类型的碰撞事故做了速度模拟，实际生活中交通事故的种类具有多样性、复杂性、瞬间性。因此，还需进行大量深入细致的工作，以提高软件的使用精度和应用范围。

参考文献：

[1]崔海梁，王忠义，吴社强，等.汽车碰撞事故的速度分析[J].长安大学学报(自然科学版)，2003，23(1)：84 -86.

[2]曹国华，孙宁. 推算汽车正面碰撞速度的综合约束方法研究[J].桂林电子科技大学学报，2010，30(1)：66 -69.

[3]孟庆和 喻毅 陈芳. 基于VB的汽车与汽车碰撞交通事故计算软件设计[J].农业装备与车辆工程，2006，(12)：39 -41.

Typical Automotive Collision Speed Simulation on Visual C++

LIU Kun, ZHENG Pei

(College of Energy and Power Engineering Inner Mongolia University of Technology)

Abstract:According to the empirical figure for traffic in traffic accidents, using Visual C++6.0 to the three typical collision speed test before the car crash, and through the application of specific examples of accidents proved the feasibility of the software. Vehicle crash accident reconstruction as effective tool for traffic personnel provides a convenient and efficient working platform.

Key words:vehicle collision; accident; velocity analysis

作者简介：刘坤(1989-)，女，黑龙江东宁人，研究方向：交通事故再现。

收稿日期：2015-02-06

中图分类号：U491.3；TP311.52

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0162-02