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汽车碰撞事故再现的仿真

作　者: 程显兵
导　师: 许洪国；王新明
学　校: 吉林大学
专　业: 交通运输工程
关键词: 事故再现 汽车碰撞 模型仿真 PC-CRAS
分类号: U491.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着汽车保有量的提升,汽车交通安全越来越成为人们关注的热点。汽车在给人们带来便利快捷的同时,由汽车引起的交通事故也给人们的生活带来了巨大的冲击和破坏。交通事故处理结果的公平性和公正性更是对我国和谐社会的发展提出了严峻的考验。因此,运用计算机仿真,全面、正确地研究车辆碰撞事故再现问题,已成为一个具有重要社会意义的课题。交通事故再现研究具有重要的现实意义。国内外对道路交通事故再现有许多研究成果。文章结合我国目前交通事故的特点,事故处理的现状和需求,对事故再现系统进行了总体设计。首先,以车辆为研究对象,在合理假设的基础上,应用动能定理、动量定理、动量矩定理等有关力学理论,对不同的碰撞类型建立了相应的碰撞模型。同时,对车辆碰撞理论进行了深入的研究,基于典型事故案例将计算机仿真和碰撞理论结合起来,实现在虚拟仿真环境下对交通事故再现的计算机模拟分析。在此基础上,还以车辆实际停止位置为目标,深入研究了基于计算机迭代的事故再现参数优化方法,并完成了其中对结果影响权重较大的九个参数的敏感度分析,其目的是用于调试和优化事故再现仿真计算的精度。最后,通过Pc-crash软件将上述研究分析应用于两个交通事故案例仿真中,通过仿真较准确地再现了碰撞事故发生的过程,仿真结果与实际相符,同时也验证了分析方法。本研究成果对我国汽车交通事故的再现和交通事故处理判断具有参考价值。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 道路交通事故的概述  10-16
    1.1.1 我国道路交通事故的特点  10-12
    1.1.2 我国道路交通事故的原因分析  12-16
  1.2 事故再现的国内外研究现状  16-17
    1.2.1 国外研究现状  16
    1.2.2 国内研究现状  16-17
  1.3 研究目的  17-18
  1.4 主要研究内容  18-20
第2章 车辆模型的构建  20-36
  2.1 车辆模型的建立  20-31
    2.1.1 坐标系  20-23
    2.1.2 轮胎模型  23-26
    2.1.3 悬架模型  26-28
    2.1.4 车辆动力学模型  28-31
  2.2 碰撞模型的构建与分析  31-34
  2.3 小结  34-36
第3章 事故再现中轨迹模型的构建及优化  36-46
  3.1 建模的假设条件及坐标系的构建  36-38
    3.1.1 建模简化的假设  36-37
    3.1.2 坐标系的建立  37-38
  3.2 轮胎轨迹模型的建立  38-41
    3.2.1 轮胎相关参数的计算分析  38-40
    3.2.2 轮胎轨迹模型  40-41
  3.3 轨迹模型的优化方法  41-44
  3.4 小结  44-46
第4章 碰撞轨迹优化相关参数的敏感度分析  46-64
  4.1 碰撞轨迹优化相关参数的分类研究  46-48
  4.2 仿真优化相关参数的敏感度分析  48-63
    4.2.1 仿真前相关模型的输入条件  48-52
    4.2.2 轨迹模型的仿真优化  52-54
    4.2.3 仿真结果误差分析  54
    4.2.4 主要参数的敏感度分析  54-63
  4.3 小结  63-64
第5章 事故再现分析参数的初始值获取  64-78
  5.1 碰撞前车速的确定方法  64-71
    5.1.1 根据制动拖印计算事故车速  64-67
    5.1.2 根据抛落体计算事故车速  67-68
    5.1.3 根据档位计算事故车速  68-69
    5.1.4 根据变形量计算事故车速  69-71
    5.1.5 根据路面积水情况计算事故车速  71
  5.2 车辆碰撞初始位置的确定方法  71-73
    5.2.1 根据轮胎印迹判断车辆碰撞初始位置  72
    5.2.2 用车痕啮合法确定车辆碰撞初始位置  72-73
  5.3 车辆碰撞中心坐标确定方法  73-74
  5.4 车辆质心位置确定方法  74-77
  5.5 小结  77-78
第6章 车辆碰撞事故真实案例的仿真分析  78-98
  6.1 事故案例—仿真分析  78-89
    6.1.1 事故经过简要描述  78-80
    6.1.2 事故初步勘查分析  80-83
    6.1.3 初始参数的估计  83-84
    6.1.4 输入并优化初始参数  84-86
    6.1.5 仿真结果分析  86-87
    6.1.6 事故再现结果准确性评价  87
    6.1.7 再现事故仿真过程  87-89
  6.2 事故案例二仿真分析  89-97
    6.2.1 事故经过简要描述  89-90
    6.2.2 事故资料调查分析  90-93
    6.2.3 仿真参数的确定  93
    6.2.4 输入并优化初始参数  93-95
    6.2.5 仿真结果分析  95
    6.2.6 事故再现结果准确性评价  95
    6.2.7 再现事故仿真过程  95-97
  6.3 小结  97-98
第7章 总结与展望  98-100
致谢  100-102
参考文献  102-104

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 交通工程与交通管理 > 交通事故 > 交通事故处理、分析与统计
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