[发明专利]汽车与行人碰撞事故再现系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种计算机应用技术领域的系统，具体地说，是一种汽车与行人碰撞事故再现的系统。

背景技术

行人是交通事故中容易受到伤害的群体，严重的撞击伤害可导致死亡，2005年的国家统计数据显示，保守估计，我国有2万6千余名行人死于交通事故，占到交通事故总死亡的24％，又有将尽9万余名行人在交通事故中受到严重伤害。在交通安全领域，事故过程再现是一个重要的研究课题，汽车与行人碰撞事故再现是交通安全领域中的一项重要内容。在此，汽车与行人碰撞事故再现是根据事故现场遗留信息，进行碰撞过程参数提取、仿真建模、优化再现和仿真结果后处理的过程，既可以作为交警部门处理交通事故纠纷，认定事故责任的理论依据，也是汽车厂商改进设计，增加汽车安全性能的参考。由于汽车与行人碰撞事故发生后，仅仅通过现场遗留信息很难解释大多数事故发生的过程，从而出现事故责任纠纷、车辆保险赔偿等问题，这就需要碰撞过程再现进行辅助认定。就事故过程再现而言，虽然可以根据经验，由现场汽车停止位置、行人抛落位置、现场散落物和刹车印记等信息进行反推，但缺乏理论依据和说服力，根据事故处理经验不同也极易产生偏差，对事故过程进行错误判断，为此，使用汽车与行人碰撞事故再现系统必将成为汽车与行人碰撞类型交通事故过程再现的重要解决工具。

汽车与行人碰撞事故再现问题，典型的分析方法包括冲量/动量分析、多刚体分析和有限元分析三种分析方法。冲量/动量分析方法采用冲量/动量守恒原理，相对比较简单，忽略汽车变形等因素，对行人碰撞参数的输出也较为粗略；多刚体分析方法是目前解决汽车与行人碰撞事故再现问题最常用的方法，基于多刚体能量和动量守恒理论，以刚体穿透模拟变形，具有运算速度快，碰撞结果和人体损伤描述详细等特点；有限元分析方法也是近几年兴起的一种重要的事故再现方法，但由于精细有限元模型建立时间长，运算规模大，对于频发性汽车与行人碰撞事故再现，实用性较低。本专利采用多刚体方法建立汽车与行人碰撞模型，并进行仿真和优化再现，可取代传统的经验判定方式，在提高事故分析效率的同时，对事故过程再现提供理论依据和工具支持。

经对现有技术文献的检索发现，美国国家高速公路安全局(NSTHA)和日本汽车研究所(JARI)明确规定了各自在进行车人碰撞仿真时所采用的汽车模型规格、行人假人姿态等，并正在建立相关标准，使仿真结果成为事故责任认定的法律依据，但对真实事故再现，尤其是再现系统支持相对不足，都没有形成完善的可以用于实际交通事故处理的全程支持工具，尤其是对在国内所发生的交通事故，中国行人体型特征等因素都没有予以考虑。专利申请号为200610029123.3名称为“基于三维多刚体模型的轿车-人碰撞事故再现优化方法”，该技术提供一种轿车-人碰撞事故再现方法，包括模型建立和仿真优化，其主要针对轿车和行人的交通事故提出一种理论算法，对于实际案例的事故再现应用还存在很大缺陷，如不能进行事故现场信息采集、优化再现和结果处理等，而且所提出的模型没有考虑中国车辆和行人特征，优化算法也不完整。

发明内容

本发明针对现有技术的不足与缺陷，提供一种汽车与行人碰撞事故再现系统，使其对符合中国国情的汽车与行人碰撞事故再现系统，可以为从事故信息采集、事故过程再现、仿真优化和再现结果后处理提供全程支持，为使用者尤其是交通管理部门提供很大的便利。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：事故现场重构模块、行人抛落位置定位模块、碰撞过程仿真模块、优化再现模块和事故再现结果后处理模块。系统各模块共用统一的图形化用户界面(GUI)，通过该界面实现事故现场信息提取与重构、行人抛落位置定义、仿真建模、建立优化流程等交互式操作，并接收交互式操作过程中中间结果及可视化优化和仿真后处理结果。其中：事故现场重构模块负责事故现场数据和图片采集、现场重构还原，同时，根据需要可以进行现场数据的二次采集；行人抛落位置定位模块从事故现场重构模块提取行人参数，对行人抛落位置及倒地姿态进行重建，可以提供对行人抛落位置和形态的详细模型描述；碰撞过程仿真模块导入行人抛落位置定位模块所建行人抛落停止位置模型，对行人假人进行符合受害人体型特征的模型缩放，同时从事故现场重构模块提取车辆、散落物及事故现场相关参数，建立完整的碰撞前事故现场三维模型，并仿真计算初步碰撞结果；优化再现模块以碰撞仿真模块仿真计算初步结果为优化初始条件，建立优化流程，定义优化算法，对仿真碰撞过程进行优化，再现车人碰撞的全过程；事故再现结果后处理模块对优化后的仿真计算结果进行碰撞过程动画和碰撞参数显示。