[发明专利]一种汽车碰撞行人事故分析计算与模拟再现计算机系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机仿真应用技术领域，特别涉及一种汽车碰撞行人事故形态的计算机分析计算与模拟再现仿真系统。

背景技术

汽车碰撞行人事故一直以来都是交通事故中的主要事故形态。据有关统计资料，交通事故死伤人数中行人所占比例为25%以上。传统的汽车碰撞行人事故分析鉴定主要依据事故现场当事人及目击证人的陈述、从道路交通事故现场勘验获得事故车辆的最终停止位置、道路结构、车辆制动痕迹等事故现场数据绘制事故现场图，简单、近似地分析事故车辆的运动状态和现场过程情况，并主要依据以上的证言和证物，鉴定处理交通事故。由于应用传统分析计算方法进行复杂道路交通事故的参数确认和状态判别具有很大的局限性、随意性和盲目性，分析鉴定结果的准确性和精度均不高，尤其是在面对汽车碰撞行人这类复杂的道路交通事故形态时，传统计算分析方法已经不可能明晰事故过程,极易导致在交通事故责任划分问题上出现技术性失误，从而引发社会纠纷。

汽车碰撞行人计算与再现问题，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方法。冲量/动量分析方法是目前解决汽车碰撞行人事故计算与再现问题的常见方法，其原理基于碰撞过程动量守恒，相对比较简单，忽略汽车变形等因素，同时对碰撞行人参数输出较为粗略；多刚体分析方法的原理是基于多刚体动量和能量守恒理论，以刚体穿透模拟变形，具有运算速度快的特点；有限元分析方法是近年来兴起的一种重要的交通事故计算与再现的方法，但由于精细有限元模型建立时间长，运算规模大，对于频发性道路交通事故，计算效率不高。经对现有技术文献的检索发现，目前，虽然国内外开发的交通事故再现软件很多，其中不乏一些优秀的事故仿真软件，但是还没有一套真正的适合我国实际交通安全现状且普遍实用的汽车碰撞行人事故分析计算与模拟再现计算机系统。本发明提出了汽车碰撞行人事故解析计算与模拟再现的整体方案，构建了汽车碰撞行人事故分析计算与模拟再现计算机系统，本系统为典型模块式结构，层次分明，操作简单，不要求使用人员具备较高的专业技术水平。使用本发明解决汽车碰撞行人事故将有效地提高此类极其复杂事故鉴定与处理的技术含量，使其分析鉴定结果容易受到交通管理部门、事故鉴定单位、事故当事人的高度认同。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于公安交通管理部门道路交通事故鉴定的汽车碰撞行人事故分析计算与模拟再现计算机系统，本系统能够利用事故现场勘察得到的基本数据，计算得到汽车碰撞行人事故中事故车辆的行驶车速和碰撞车速，并实现事故车辆的二维轨迹描述、三维过程再现、汽车碰撞行人事故主要计算数据表输出以及事故发生过程简述文本输出。

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种汽车碰撞行人事故分析计算与模拟再现计算机系统，该计算机系统至少包括：汽车碰撞行人事故现场勘察数据录入与存储子系统，用于实现汽车碰行人后再碰固定物事故现场基本数据录入、特征点自动校核、现场录入参数归一化与存储功能；

汽车碰撞行人后瞬间运动量计算子系统，用于根据归一化处理后的汽车碰撞行人中心位置、车辆最终停止位置与姿态，以及被撞行人运动状态、倒地位置和最终停止位置等事故现场勘察数据，逆向求得汽车与行人碰撞作用后瞬间汽车的6自由度线速度与角速度值；

汽车碰撞行人事故车辆行驶车速模拟计算子系统，用于根据归一化处理的车辆碰撞前制动距离值或痕迹值、车辆行驶方向等事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用后瞬间车辆6自由度速度和角速度，计算得到事故车辆在危险状态发生前的正常行车车速；

汽车碰撞行人事故轨迹二维重构子系统，根据归一化处理的事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用前瞬间汽车的6自由度线速度和角速度及正常行车车速，实现汽车碰撞行人事故轨迹状态的二维重构；

汽车碰撞行人事故三维过程再现子系统，用于根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度及车辆正常行车速度，实现汽车碰撞行人事故全景全过程状态的三维再现；

汽车碰撞行人事故模拟计算结果输出描述子系统，根据归一化校核处置的事故现场勘察数据、汽车与行人碰撞作用前瞬间事故车辆的6自由度线速度和角速度、汽车行车速度及事故轨迹二维重构，输出汽车碰撞行人事故特征计算数据表和事故发生过程简述文本，并实现事故案例数据存储；